|
|
| (Не са показани 3 междинни версии от същия потребител) |
| Ред 10: |
Ред 10: |
| | | | |
| | За намирането на се използват които могат да бъдат наречени още и екстремни задачи. За решаването на този тип задачи се използват точно определени , които се наричат оптимизационни методи . Различните методи за оптимизация са ориентирани към решаване на определени класове от задачи, сложността на които се определя от размите на параметрите, структурата на ограниченията и свойствата на целевата функция. | | За намирането на се използват които могат да бъдат наречени още и екстремни задачи. За решаването на този тип задачи се използват точно определени , които се наричат оптимизационни методи . Различните методи за оптимизация са ориентирани към решаване на определени класове от задачи, сложността на които се определя от размите на параметрите, структурата на ограниченията и свойствата на целевата функция. |
| − |
| |
| − | ==Локална оптимизация==
| |
| − |
| |
| − | ===Оптимизационен модел===
| |
| − |
| |
| − | В най-общ смисъл изследователските модели се делят на две групи – експериментални (натурни) и теоритични (умозрителни). Теоритичните модели са изестни и като математичен. Математичният модел на конкретен обект е неговото описание със средствата на математиката и използване на закономерностите от една или няколко науки в съответствие с избрания аспект на разглеждане. Възможно е моделът да бъде коригиран и допълван до тогава, докато получените чрез него резултати съответстват в желана степен на реалния обект. Теоритичните модели се делят на два вида – детерминирани (класически) и стахостически ( експериментално - статистически).
| |
| − |
| |
| − | ===Едномерна оптимизация===
| |
| − |
| |
| − | ===Многомерна оптимизация===
| |
| − |
| |
| − | ==Глобална оптимизация==
| |
| − |
| |
| − | Определянето на най-малката (или най-голямата) стойност на многоекстремална функция се осъществява със специализирани методи за глобална(многоекстремална) оптимизация. Несъществуването на универсален ефективен метод за решаване на задачите за глобална оптимизация е причина за създаването на множество методи, ориентирани към определени [[тип]]ове задачи. Като правило никой метод не може да гарантира успешно решаване на многоесктремани задачи със сложна [[структура]]. Глобалната оптимизация също както и локалната се дели едномерна и многомерна.
| |
| − |
| |
| − | ===Методи за едномерна глобална оптимизация===
| |
| − |
| |
| − | Характерна особеност на ефективните методи за [[глобална оптимизация]] е, че в околностите на глобалния минимум и на локалните минимуми с близки стойности до търсения оптимум, плътността на точките от минимизиращите редици {''x k''} и {''y k''} е по-висока.
| |
| − | * Обобщен алгоритъм
| |
| − | * Метод на случайното търсене
| |
| − | * Метод на глобалното търсене
| |
| − |
| |
| − | ===Методи за многомерна глобална оптимизация===
| |
| − |
| |
| − | * Методи на случайното търсене- различава се от другите методи с това, че при него се въвежда [[елемент]] на случайност в [[процедура]]та на търсене;
| |
| − | * [[Метод Монте Карло]] - основава се на предположението, че локалните екстремуми на целевата функция са разпределени равномерно в допустимото пространство П. Чрез този метод се осъществява сондиране и изследване на цялото допустимо множество;
| |
| − | * Метод на детерминираното сондиране
| |
| − |
| |
| − | ===Многокритериална оптимизация===
| |
| − |
| |
| − | По - голямата част от съвременните изследователски и приложни оптимизациони задачи са многокритериални и принципно конфликтни. Изборът на система от критерии за оценка и ранжирането им по степен на важност няма еднозначно тълкуване и поражда субективни решения. Друга важна особеност на многокритериалните задачи е, че те нямат само едно единствено решение. Обикновено резултатът от решаването им е множество от т. нар. Парето- оптимални решения, получени в следствие на предложения от Вилфред Парето принцип за съгласувана оптималност. Тъй като никое от получените Парето-оптимални решения не е по-добро от другото е необходимо да се намери еднозначно решение, за което е нужна допълнителна информация и нечие субективно виждане за компромис.
| |
| − |
| |
| − | Две са главните цели при многокритериалната оптимизация:
| |
| − |
| |
| − | *да се намерят решения, близки до действителните Парето-оптимални решения;
| |
| − | *определените решения да се различават съществено едно от друго.
| |
| − |
| |
| − | Постигането на първата цел означава, че се удовлетворяват условията за съгласувана оптималност, а на втората – че няма смесване на различните критерии.
| |
| − |
| |
| − | ===Методи за многокритериална оптимизация===
| |
| − |
| |
| − | Най-общо съществуващите методи за многокритериална оптимизация могат да бъдат разделени на две групи:
| |
| − |
| |
| − | * Методи, основани на оптимизирането на обобщен критерий, определен в рамките на предварително избрана компромисна стратегия
| |
| − | * Методи, основани на определянето на приблизително Парето-оптимално множество Тегловен метод
| |
| − |
| |
| − | Методът, предложен от ''L. Zadeh'' през 1963 година, реализира линейна компромисна схема . Многокритериалната задача се трансформира в еднокритериална с помощта на линейна комбинация от отделните критерии с предварително избрани коефициенти w (тегловни коефициенти):
| |
| − |
| |
| − | minx∈X F(x),
| |
| − |
| |
| − | * Метод на ε-ограниченията
| |
| − |
| |
| − | Това е процедура предложена от Haimes'', Lasdon, Wismer'' през 1971 година с цел да преодолява недостатъците на тегловните методи, които се дължат на неизпъкналост на Парето-множеството. При тази компромисна схема един от критериите се избира за основен и се минимизира, а останалите критерии се приемат за ограничения от вида
| |
| − |
| |
| − | <center>fν (x) ≤ εν , ν = 1, 2, ..., r, ν ≠ μ.</center>
| |
| − |
| |
| − | <center></center>
| |
| − |
| |
| − | Методът позволява да бъдат определени [[Вилфредо Парето|Парето]] - оптимални решения и по неизпъкнал участък от границата
| |
| − |
| |
| − | * Метод на достигане на [[цел]]та
| |
| − |
| |
| − | Този метод включва задаване на цел z° = [z1°, …, zr°]T, която съответства на критерия f(x) = [f1(x), …, fr(x)]T. Доближаването до целта да бъде двупосочно – отдолу или отгоре. Процесът се управлява от тегловен вектор w = [w1,w2, …, wr]T.
| |
| − |
| |
| − | Тегловният вектор w позволява въвеждането на мярка за относителния компромис между целите. Задачата за векторна оптимизация се преобразува в еднокритериална задача от вида
| |
| − |
| |
| − | <center>minγ, ''x''∈''D ''γ,</center>
| |
| − |
| |
| − | * Минимаксен метод
| |
| − |
| |
| − | За да се избегнат случаи с недопустимо лоши стойности на някои критерии е препоръчително в структурата на задачата за векторна оптимизация да се въведат и критериални ограничения
| |
| − |
| |
| − | * Метод на глобалния критерий
| |
| − |
| |
| − | При метода на глобалния критерий се минимизира разстоянието между някаква зададена точка в критериалното пространство и точките от достижимото множество. Обикновено за точка ''z''осе избира утопичната точка ''U''. Ако всички критерии са еднакво важни, тегловните коефициенти се приемат еднакви ''w''v= 1.
| |
| − |
| |
| − | * Метод с нелинейна компромисна схема
| |
| − |
| |
| − | Компромисната схема, предложена от [[А. Н. Воронин]] през 1984 година, свежда задача за векторна оптимизация до еднокритериална задача
| |
| − |
| |
| − | Обобщеният [[критерий на Воронин]]
| |
| − |
| |
| − | <center>F(x) = Σ rv=1 (1 /ρν)</center>
| |
| − |
| |
| − | <center></center>
| |
| − |
| |
| − | има адаптивни свойства при различна “напрегнатост” на компромисните ситуации в зависимост от стойностите на събираемите 1/ρν . Когато стойността на някой от частните критерии започне да се доближава до своята граница (напрегнат компромисен режим), критерият F рязко нараства и минимизирането на цялата сума се свежда до минимизиране на най-лошото събираемо. Ако частните критерии са далече от пределно допустимите им стойности (спокоен компромисен режим) схемата реализира принципа на интегрална оптималност.
| |
| − |
| |
| − | * PSI-метод
| |
| − |
| |
| − | PSI-методът (съкратено от ''Parametric Space Investigation'') е в основата на универсална изчислителна технология за решаване на приложни многокритериални задачи, които намират приложение в оптималното проектиране на технически обекти и процеси.
| |
| − |
| |
| − | За прилагането на PSI-метода е необходимо наличието на математичен модел симулатор на оптимизируемия обект, в който освен обичайните за нелинейното оптимиране ограничения могат да се въвеждат и вариращи ограничения върху изменението на критериите. Решената по този начин оптимизационна задача изисква формирането на допустимото параметрично множество да става в процеса на решаване на оптимизационната задача.
| |
| − |
| |
| − | Програмно реализирания PSI-метод предлага :
| |
| − |
| |
| − | *информация за интервалите на изменение на отделните критерии;
| |
| − |
| |
| − | *вариране на управляващите параметри в зависимост от наложените ограничения;
| |
| − |
| |
| − | *възможност за обоснован избор на областни и критериални ограничения;
| |
| − |
| |
| − | *възможност за интерпретиране на ограниченията като псевдокритерии;
| |
| − |
| |
| − | *диалогов режим на вземане на решения от излъчено приблизително
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | Парето-оптимално множество;
| |
| − |
| |
| − | *възможност за открояване на зависими критерии;
| |
| − |
| |
| − | *таблично оформяне и лесно сортиране на резултатите по различни признаци.
| |
| − |
| |
| − | ==Оптимизационни задачи==
| |
| − |
| |
| − | ===Необходими предпоставки за оптимизационните задачи===
| |
| − |
| |
| − | ===Видове оптимизационни задачи===
| |
| − |
| |
| − | ===Графично онагледяване на оптимизационни задачи===
| |
| − |
| |
| − | Онагледяването на една оптимизационна задача (когато това е възможно) изисква изображението на нейната целева функция да се допълни с графично представяне на наложените ограничения.
| |
| | | | |
| | ==Вижте още== | | ==Вижте още== |
| Ред 141: |
Ред 19: |
| | *[[Избор на алгоритъм за нелинейна оптимизация]] | | *[[Избор на алгоритъм за нелинейна оптимизация]] |
| | *[[Предпоставки за оптимизационна задача]] | | *[[Предпоставки за оптимизационна задача]] |
| − | *[[Методи за многокритериална оптимизация]] | + | *[[Методи за решение при многокритериална оптимизация]] |
| | + | *[[Многокритериална оптимизация]] |
| | *[[Производство]] | | *[[Производство]] |
| | *[[Продукция]] | | *[[Продукция]] |
Оптимизацията е целенасочена дейност за намиране на алтернатива, която да е с най-голям ефект или с най-голяма възможна производителност, осъществена при дадени ограничения чрез увеличаване на желан фактор или намаляване на нежелан такъв.
Същност
Оптимизация е термин, свързан с подобряването на изпълнението, който най-често намира приложение в сферата на: математиката - намиране на максимум или минимум на дадена функция за решаване на проблеми; компютърните науки- подобряване на една система, така че да се намали натоварването ѝ, пропускателната способност, изискванията по отношение на паметта или друга характеристика; програмирането - подобряване на системата за намаляване на времето за изпълнение, трафик, изисквания за памет или друго имущество на системата, наречено Оптимизация за търсещи сайтове (SEO - Search Engine Optimization)
Обект на може да бъде както производствен процес или част от него, намирайки се в стадий на или , така и човешката дейност, разглеждана в определен период от време. За осъщесвяване на ефективна оптимизация трябва да се спазят следните :
- Избор т.е. реалните възможности за постигане на главната цел;
- За постигане на целта при удоволетворяване на ограниченията.
За намирането на се използват които могат да бъдат наречени още и екстремни задачи. За решаването на този тип задачи се използват точно определени , които се наричат оптимизационни методи . Различните методи за оптимизация са ориентирани към решаване на определени класове от задачи, сложността на които се определя от размите на параметрите, структурата на ограниченията и свойствата на целевата функция.
Вижте още
Източници
- Юрий Данаилович Зубенко, А. А. Ильин, Оптимизация решений производственных задач: На примере АСУ
- Златка Иванова, Красимира П. Стоилова, Тодор А. Стоилов, Портфейлна оптимизация - информационна услуга в Интернет
- Семен Ефимович Ильюшонок ; Отг. ред. А. И. Тянутов, Оптимизация темпов и пропорций развития аграрно-промышленного комплекса
- Прев. от англ. Ю. Н. и др. Печерский, Оптимизация и обработка данных:Математические исследования
- Прев. от англ. В. Л. Марков, Оптимизация планов производства
- Андрей Станиславович Плещинский, Оптимизация межфирменных взаимодействий и внутрифирменных управленческих решений
- Станислав С. Скрипниченко, Оптимизация режимов полета по экономическим критериям
- Стоян К. Стоянов, Методи и алгоритми за оптимизация
Външни препратки