Целевая функция задачи нелинейного программирования

  • Вид работы:
    Контрольная работа
  • Предмет:
    Информационное обеспечение, программирование
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    335,31 Кб
  • Опубликовано:
    2013-06-01
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Целевая функция задачи нелинейного программирования

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ,

МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ









Задача

по курсу «Методы оптимизации»










Донецк 2013г.

Задача

В приведенной далее таблице 1 указаны значения параметров целевой функции задачи нелинейного программирования (ЗНП) и координаты вершин  выпуклого многоугольника, задающего множество допустимых точек ЗНП, причем целевая функция задана в виде

, , , ,

а ЗНП поставлена на максимум.

Выполнить следующие задания:

восстановить математическую модель ЗНП, воспользовавшись данными Таблицы 4;

выполнить две итерации методом линеаризации, взяв в качестве начальной точку .

Таблица 1

Вариант













53

-9

6

6

-12

2

2

6

0

0

0

3

15

8

10

13

6

12

15

0

 


Решение

Восстановить математическую модель ЗНП, воспользовавшись данными таблицы 1.

Поставим задачу нелинейного программирования max(f(x)), воспользовавшись данными таблицы.

Восстановим заданную квадратичную функцию по формуле:

, где Q=, r =, p = 6.= ;

(Qx,x) = ;

(r,x) = .

Значит, f(x) = ;(x) - непрерывная, нелинейная, по крайней мере один раз непрерывно дифференцируема.

Наша задача будет выглядеть так:

max();E2

Соединим данные точки на координатной плоскости так, чтобы получился выпуклый многоугольник.

Рис. 1

Для того, чтобы восстановить математическую модель ЗНП:

а) Найдем уравнения прямых:

А0А1 : x1 = 0;

А0А5 : x2 = 0;

А1А4 :  ; 9= 6 - 18;

А4А3 :  ; = 4 - 48;

А3А2 :  ; = 5 - 65;

А2А5 : = 15.

Исходя из положения полученного многоугольника относительно выше описанных прямых на координатной плоскости, выпишем ограничения ЗНП:


Так как известно, что задача поставлена на max, а также известны ограничения и целевая функция, можем поставить ЗНП. Она будет иметь вид:

();


Выполнить две итерации методом линеаризации, взяв в качестве начальной точку .

Будем решать поставленную ЗНП методом линеаризации. Проверим условия сходимости метода: очевидно, что f(x) непрерывна, имеет непрерывные частные производные по всем своим переменным первого порядка, а множество допустимых точек замкнуто и ограничено (обозначим его D).

Множество подходящих точек имеет вид:


В качестве начальной точки взяли .

;

;

;

() = ;

: () = 4 > 0   Ω ⇒ можем найти точку

,  , - оптимальный план.

Следуя методу линеаризации, поставим вспомогательную задачу и решим её графическим методом.

max()


Рис. 2

Решением этой задачи является точка .

Тогда  .

, где

Для определения  формируем выражение:

 ;

;

;

λ=;

Рис. 3

⇒ λ =  - точка максимума функции .

λ =  ∈ [0;1] ⇒ ;

;

Проверим,  Ω?

;

;

() = ;

: () =  > 0   Ω

Можем найти точку .

Поставим вспомогательную задачу:

()

линейный программирование задача уравнение

Решим её графическим методом:

Рис. 4

Решением этой задачи является точка .

Тогда  .

Найдем, где

Для определения  формируем выражение:

 ;

;

;

λ=;

Рис. 5

⇒ λ =  - точка максимума функции .

λ =  ∈ [0;1] ⇒ ;

;

Проверим,  Ω?

;

;

() ;

: () =  > 0   Ω.

Похожие работы на - Целевая функция задачи нелинейного программирования

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!