36212

Эффективные и слабо-эффективные решения. Поточечные методы поиска слабо-эффективных решений и оценок. Линейная свёртка, теорема Карлина. Логическая свёртка, теорема Гермейера. Геометрический смысл теорем Карлина и Гермейера

Доклад

Математика и математический анализ

Поточечные методы поиска слабоэффективных решений и оценок. Решения или оценки называются эффективными слабоэффективными если они неулучшаемы по отношению Парето Слейтера. Поиск слабоэффективных решений или оценок поточечными методами базируется на основной теореме 2.

Русский

2013-09-21

79.5 KB

51 чел.

10  Вопрос

Эффективные и слабо-эффективные решения. Поточечные методы поиска слабо-эффективных решений и оценок. Линейная свёртка, теорема Карлина. Логическая свёртка, теорема Гермейера. Геометрический смысл теорем Карлина и Гермейера.

Введем следующие обозначения:

Х – область допустимых решений (ОДР) задачи (1.1), Х Еn; (будем полагать его замкнутым и ограниченным);

Q – образ множества Х в пространстве критериев: Q = q(X), Q  Еm  – область достижимых оценок; (критериальные функции qi будем полагать непрерывными);

= {E m  j > 0;   j = 1} – незамкнутый симплекс в пространстве  E m;

= {E m  j  0;   j = 1} – замкнутый симплекс в пространстве  E m;

() – положительный (неотрицательный) ортант в пространстве Em; .

Par  – бинарное отношение Парето, определенное на Q:

и;

Sl  – бинарное отношение Слейтера определенное на Q:

;

P(Q),  S(Q) – множества элементов из Q, оптимальных по Парето и Слейтеру, соответственно (множества неулучшаемых оценок); P(Q) = { y  Q |  z  Q   (z, y) Par };

Pq(Х), Sq(Х) – множества элементов из Х, оптимальных по Парето и Слейтеру, соответственно, при критериях qi(x) (множества неулучшаемых решений);

Pq (Х) = { x X | t X   ( q(t), q(x) ) Par }.

Определение 2.2. Решения или оценки называются эффективными (слабо-эффективными), если они неулучшаемы по отношению Парето (Слейтера).

Поиск слабо-эффективных решений или оценок поточечными методами базируется на основной теореме 2.1, а для обеспечения необходимых условий подбирают свертку (у) специального вида. Наиболее простой метод основан на теореме  Сэмюэля Карлина.

Теорема 2.5. (теорема Карлина). Пусть множество Q выпукло. Тогда для того, чтобы оценка у*  Q была слабо-эффективна необходимо и достаточно, чтобы существовал такой вектор параметров , что в точке у* достигался минимум свертки

;  у  Q.                                  (2.3)                   

Смысл теоремы – на рисунке. На рисунке: пространство критериев; прямые – линии равного уровня функции . Там, где касаются – там min на Q. Пунктир – P(Q). Если Q выпукло, то к любой точке P(Q) можно провести касательную, у которой все коэффициенты . Если Q не выпукло, то на P(Q) найдутся точки, в которых  ни при каком не достигает min.

Логические свертки. Выпуклость множеств Q или Х – очень сильное допущение, которое редко выполняется. Значительно менее жесткие требования предъявляет метод, основанный на логической (минимаксной) свертке Ю. Б. Гермейера:

.                               (2.5)

Теорема 2.7. (теорема Гермейера)  Пусть  (т.е. qi(х) > 0 хХ). Тогда для того, чтобы решение х* Х было слабо-эффективным по векторному критерию q, необходимо и достаточно, чтобы существовал вектор параметров , при котором х* была точкой минимума функции 2 (q(x), 0). 

Геометрический смысл теоремы Гермейера. В пространстве критериев Е2 линии равного уровня функций 2(y, ), 3(y, ) и 4(y, ) при фиксированном представляют собой вложенные “уголки”. Пусть, например, 1= 2/3, 2 =1/3. Построим линию равного уровня 2(y, ) = 1/3. Эта линия будет содержать, например, точку А = (0.5, 1), т.к. max {0.52/3; 11/3} = 1/3 = 2(A, ). Если теперь у1 < 0.5, а у2 = 1, то прежнему, 2(, ) = 1/ 3. Если же у2 < 1, а у1 = 0.5, то также 2(, ) = 1/3. Значит, линия уровня 2(, ) = 1/3 – “уголок” с горизонтальной стороной у2 = 1 и вертикальной у1 = 0.5. Точка А – вершина уголка, ее координаты зависят от значений коэффициентов i. Верно соотношение:     1 А1 = 2 А2 = 2(A, ). (На рисунке точка А отмечена кружком).

Там, где уголок касается области Q, находится точка min. Вследствие такой уникальной формы линий уровня, независимо от выпуклости области Q любая слабо-эффективная точка у* будет точкой минимума 2(у, ) при каком-нибудь , например при , и обратно – точка минимума 2(у, ) при любом будет слабо-эффективной.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3174. Хроническая артериальная ишемия конечностей 12.63 MB
  Введение Хронические артериальные ишемии конечностей доставляют много забот врачам различных специальностей. Каждый из них ощущает недостаточность имеющихся сведений об ишемиях конечностей, дающих возможность успешного лечения больного. Эти сведения...
3175. Статистическая точность цифровых регуляторов дискретных систем управления частотой вращения электропривода постоянного тока 11.66 MB
  Автоматизированные электроприводы являются главным средством приведения в движение большинства рабочих машин и технологических агрегатов в машиностроении, металлургии, станкостроении, транспорте и других отраслях промышленности.
3176. Розробка мультимедійного веб-сайту 5.08 MB
  Мультимедіа інтернет сайт виконує, як правило, промо функцію. Такі сайти довше вантажаться, їх складніше підняти в результатах пошуку, проте їх роль не можна применшувати. Мультимедіа сайт - це музика, динаміка, серйозний рекламний ефект
3177. УЧЕТ НЕМАТЕРИАЛЬНЫХ АКТИВОВ 112.12 KB
  Специфика нематериальных объектов состоит в том, что они не имеют вещественно-натуральной формы и это обстоятельство, в первую очередь, определяет трудность выбора методик анализа.
3178. Программа реализующая параллельную работу процессов 178 KB
  Задание. Необходимо написать программу, реализующую параллельную работу нескольких процессов. Каждый процесс может состоять из одного или нескольких потоков. Любой из потоков, работающих в составе этих процессов, может быть приостановлен и вновь зап...
3179. Программа с равномерным выполнением задач 145 KB
  Два потока: первый читает информацию из файла (например, стихи или текст программы) в буфер, второй эту информацию из буфера выдает на экран. При заполнении окна вывода до конца его содержимое.
3180. Исследование на моделях эффективности снижения шума в помещениях строительно-акустическими методами 211.5 KB
  Исследование на моделях эффективности снижения шума в помещениях строительно-акустическими методами. Цель работы: знакомство с методикой и приобретение практических навыков оценки эффективности снижения шума в производственных помещениях стоительно...
3181. Изучение конструкции конвейерных лент и тяговых цепей 104.19 KB
  Изучение конструкции конвейерных лент и тяговых цепей 1. Цель работы: Изучение конструкции конвейерных лент (резинотканевых, резинотросовых) и тяговых (пластинчатых) цепей, методики определения максимально допустимого усилия для лент и проверочного ...
3182. Исследование распространения звуковых волн в закрытых помещениях 122.5 KB
  Исследование распространения звуковых волн в закрытых помещениях Цель работы: знакомство с методикой качественной оценки акустических свойств помещений, уяснение роли формы помещений и очертаний внутренних поверхностей в создании оптимальных акустич...