Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634794)
Контекстум
.

Численные методы оптимизации (200,00 руб.)

0   0
Первый авторРейзлин В. И.
АвторыТомский политехн. ун-т
ИздательствоИзд-во ТПУ
Страниц112
ID278553
АннотацияВ пособии рассматриваются следующие вопросы: постановка задач оптимизации и численные методы их решения; одномерная и многомерная безусловная оптимизация; условная оптимизация; линейное программирование.
Кем рекомендованоРедакционно-издательским советом Томского политехнического университета
Кому рекомендованоПредназначено для студентов, обучающихся по основной образовательной программе подготовки магистров по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника», и может быть полезно студентам и аспирантам, применяющим в своей научной и учебной работе численные методы.
УДК519.85(075.8)
ББК22.193я73
Рейзлин, В. И. Численные методы оптимизации : учеб. пособие / Томский политехн. ун-т; В. И. Рейзлин .— Томск : Изд-во ТПУ, 2013 .— 112 с. — URL: https://rucont.ru/efd/278553 (дата обращения: 25.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» В.И. Рейзлин ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ Рекомендовано в качестве учебного пособия Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета Издательство Томского политехнического университета 2013 УДК 519.85(075.8) ББК 22.193я73 Р35 Рейзлин В.И. <...> Р35 Численные методы оптимизации: учебное пособие / В.И. Рейзлин; Томский политехнический университет. <...> В пособии рассматриваются следующие вопросы: постановка задач оптимизации и численные методы их решения; одномерная и многомерная безусловная оптимизация; условная оптимизация; линейное программирование. <...> В результате смешивания этих компонентов в пропорциях 1:1:1 и 3:1:2 получается бензин сорта А и Б соответственно. <...> Определить месячный план производства бензина сорта А и Б, при котором стоимость выпущенной продукции будет максимальной. <...> В этом случае задача отыскания максимума или минимума, которую также называют задачей оптимизации, называется безусловной. функция ()f x Заметим, что если функция ()f x имеет в точке *x минимум, то в *x имеем максимум. <...> У функции может быть много локальных минимумов. <...> В последующем изложении функцию ()f x будем называть целевой функцией, уравнения () 0 неравенства () 0 k hx  – ограничениями в виде равенств, а gxi  – ограничениями в виде неравенств. <...> Критерии оптимальности Обычно оптимизируемая величина связана с экономичностью работы рассматриваемого объекта (аппарат, цех, завод). <...> Оптимизируемый вариант работы объекта должен оцениваться какой-то количественной мерой – критерием оптимальности. <...> Критерием оптимальности называется количественная оценка оптимизируемого качества объекта. <...> На основании выбранного критерия оптимальности составляется целевая функция, представляющая собой <...>
Численные_методы_оптимизации.pdf
УДК 519.85(075.8) ББК 22.193я73 Р35 Рейзлин В.И. Р35 Численные методы оптимизации: учебное пособие / В.И. Рейзлин; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. – 112 с. В пособии рассматриваются следующие вопросы: постановка задач оптимизации и численные методы их решения; одномерная и многомерная безусловная оптимизация; условная оптимизация; линейное программирование. Предназначено для студентов, обучающихся по основной образовательной программе подготовки магистров по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника», и может быть полезно студентам и аспирантам, применяющим в своей научной и учебной работе численные методы. УДК 519.85(075.8) ББК 22.193я73 Рецензенты Доктор технических наук начальник кафедры «сети и системы связи» ИКСИ Академии ФСБ РФ И.А. Шалимов Кандидат технических наук заведующая лабораторией реологии нефти Института химии нефти СО РАН Н.В. Юдина © ФГБОУ ВПО НИ ТПУ,2013 © Рейзлин В.И., 2013 © Оформление. Издательство Томского политехнического университета, 2013
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................ 3 1.1. Постановка задач оптимизации .................................................................. 3 1.2. Математическая постановка задач оптимизации ...................................... 5 1.2.1. Виды ограничений ................................................................................. 5 1.2.2. Критерии оптимальности ...................................................................... 7 1.2.3. Классификация задач ............................................................................. 9 2. ОДНОМЕРНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ............................................................ 12 2.1. Методы сужения интервала неопределенности ...................................... 12 2.1.1. Общий поиск ........................................................................................ 12 2.1.2. Унимодальные функции ...................................................................... 13 2.1.3. Метод деления интервала пополам .................................................... 14 2.1.4. Метод золотого сечения ...................................................................... 15 2.1.5. Установление первоначального интервала неопределенности ....... 19 2.2. Ньютоновские методы ............................................................................... 20 3. МИНИМУМ ФУНКЦИИ МНОГИХ ПЕРЕМЕННЫХ .......................... 23 3.1. Рельеф функции .......................................................................................... 23 3.2. Метод покоординатного спуска (Метод Гаусса) .................................... 25 3.3. Метод оврагов............................................................................................. 27 4. МЕТОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОИЗВОДНЫХ ......................... 28 4.1. Градиентные методы ................................................................................. 30 4.2. Метод Ньютона .......................................................................................... 31 4.3. Метод Марквардта ..................................................................................... 32 5. УСЛОВНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ .................................................................. 35 5.1. Задачи с ограничениями в виде равенств ................................................ 35 5.1.1. Множители Лагранжа .......................................................................... 35 5.2. Задачи с ограничениями в виде неравенств ............................................ 38 5.2. Методы штрафных функций ..................................................................... 41 5.3. Метод факторов .......................................................................................... 45 6. СЛУЧАЙНЫЙ ПОИСК ................................................................................ 47 6.1. Простой случайный поиск ......................................................................... 47 6.2. Ненаправленный случайный поиск .......................................................... 48 6.3. Направленный случайный поиск .............................................................. 48 6.3.1. Алгоритм парной пробы ...................................................................... 48 6.3.2. Алгоритм наилучшей пробы ............................................................... 49 6.3.3. Метод статистического градиента ..................................................... 50 6.3.4. Алгоритм наилучшей пробы с направляющим гиперквадратом .... 51 6.4. Алгоритмы глобального поиска ............................................................... 52 110
Стр.110
7. ЛИНЕЙНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ .................................................... 55 7.1. Примеры задач линейного программирования ....................................... 55 7.1.1. Задача об использовании сырья .......................................................... 55 7.1.2. Задача об использовании мощностей оборудования ........................ 56 7.1.3. Транспортная задача ............................................................................ 58 7.1.4. Задача о питании .................................................................................. 60 7.2. Основная задача линейного программирования ..................................... 61 7.3. Основная задача линейного программирования с ограничениями-неравенствами .............................................................. 65 7.4. Геометрическое толкование задач линейного программирования ....... 68 8. СИМПЛЕКС МЕТОД ИЛИ МЕТОД ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО УТОЧНЕНИЯ ОЦЕНОК ............................ 79 8.1. Алгоритм симплекс метода ....................................................................... 82 8.2. Вырожденность в задачах линейного программирования ..................... 86 8.3. Двойственность задачи линейного программирования ......................... 88 8.4. Метод последовательного уточнения оценок ......................................... 95 8.5. Методы решения транспортной задачи ................................................... 98 8.5.1. Метод северо-западного угла ............................................................. 99 8.5.2. Метод минимального элемента ........................................................ 100 8.5.3. Метод потенциалов ............................................................................ 101 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .............................................................................. 109 СОДЕРЖАНИЕ ................................................................................................ 110 111
Стр.111