- •1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
- •2.1. Формализация геометрической задачи
- •2.2. Аппроксимация экспериментальных данных
- •2.3. Выбор места расположения управляющей вычислительной машины на производстве
- •2.4. Выбор места расположения УВМ в производственном здании
- •2.5. Определение оптимальных настроек АСР
- •2.6. Распределение нагрузки между параллельными агрегатами
- •2.7. Оптимизация температурного режима реактора периодического действия
- •3. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АЛГЕБРЫ И АНАЛИЗА
- •3.1. Общие сведения о множествах
- •Рис.2. Графическое представление операций над множествами
- •3.2. Евклидово пространство
- •3.3. Функция нескольких переменных и ее свойства
- •4. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ В ЕВКЛИДОВОМ ПРОСТРАНСТВЕ. УСЛОВИЯ ОПТИМАЛЬНОСТИ
- •4.1. Целевая функция. Локальный и глобальный оптимумы
- •4.2. Разрешимость задачи оптимизации
- •4.3. Задачи оптимизации без ограничений
- •4.4. Задачи оптимизации с ограничениями типа равенств. Метод неопределенных множителей Лагранжа
- •4.5. Задачи с ограничениями типа неравенств
- •5. ВЫПУКЛЫЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ
- •5.1. Постановка задачи
- •5.2. Условия оптимальности в выпуклых задачах
- •6. МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ЗАДАЧИ ДЛЯ ФУНКЦИИ ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ
- •6.1. Необходимые и достаточные условия экстремума функции одной переменной
- •6.2. Алгоритм аналитического метода
- •7. ИТЕРАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ
- •7.1. Алгоритм итерационного метода
- •7.2. Метод сканирования
- •7.3. Определение унимодальной функции
- •7.4. Метод дихотомии
- •7.5. Метод золотого сечения
- •7.6. Одномерный градиент
- •7.7. Методы полиномиальной аппроксимации
- •7.8. Метод Пауэлла
- •7.9. Метод ДСК
- •7.10. Метод квадратичной интерполяции
- •7.11. Метод кубической аппроксимации
- •7.12. Метод Фибоначчи
- •7.14. Методы поиска безусловного экстремума невыпуклых функций
- •7.15. Метод тяжелого шарика
- •8. ЗАДАНИЯ
- •8.1. Исследование функции на выпуклость (вогнутость)
- •8.2. Варианты задач безусловной оптимизации
- •8.3. Варианты задач условной оптимизации
- •9. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
- •10. ЛИТЕРАТУРА
D = {T (t) : T − ≤T (t) ≤T +, y&В =WВ( ), y&C =WС ( ), ϕВ( ) = 0, ϕC ( ) = 0}.
Формализованная постановка оптимизационной задачи такова: найти управление T(t) D, обеспечивающее максимум критерию f0 при соблюдении налагаемых на концентрации реагентов связей в форме уравнений скоростей реакций и материальных балансов,
|
|
|
t1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
0 |
(T (t)) = |
∫ |
W |
В |
( y |
А |
, y |
Б |
,T )dt → max |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
T D |
|||||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T − ≤T (t) ≤T |
+, |
y& |
В |
=W ( ), |
y& |
=W ( ), |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
C |
C |
ϕВ( ) = 0, ϕС( ) = 0 .
Сформулированная оптимизационная задача заключается в максимизации функционала при наличии ограничений на управление T(t) и связей на зависимые переменные (вариационная задача на условный экстремум).
3.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АЛГЕБРЫ И АНАЛИЗА
3.1.Общие сведения о множествах
Под множеством понимают совокупность каких-либо элементов (чисел, точек, функций и т.п.), обладающих некоторым общим свойством или признаком. Множества чаще всего обозначаются заглавными буквами латинского алфавита А, В,..., X,..., а их элементы – малыми буквами а, b,..., x,.... Для некоторых множеств приняты стандартные обозначения, так, например, через N, Z, R обозначают соответственно множества натуральных, целых и действительных чисел.
Запись х А означает, что х является элементом множества А (х принадлежит множеству А). Если х не принадлежит множеству А, то пишут х А.
17
Множество В называют подмножеством множества А, если все элементы множества В принадлежат множеству А и пишут В А.
Множество, не содержащее элементов, называется пустым множеством и обозначается символом Ø.
Если для двух множеств А и В одновременно справедливы утверждения А В и В А, то они называются равными.
Запись А = В означает применительно к множествам, что одно и то же множество обозначено разными символами, А и В.
Фраза "множество В содержится во множестве А или равно множеству А" записывается кратко в виде В А.
Задание множества осуществляется или перечислением его элементов, данным в фигурных скобках
А = {xL,x2,...,xn},
или указанием в тех же фигурных скобках свойств, присущих только элементам этого множества
X = {х|р(х)}
(X – множество элементов х, обладающих свойством р(х)).
Для указания множества X, элементы которого принадлежат Y и, кроме того, обладают свойством р(х), используют обозначение
X = {x Y | p(x)}.
Например, множество действительных корней уравнения x4 – 1 = 0 может быть записано в виде
X = {-1,1} = {x R | x4 – 1 = 0}.
Множество, состоящее из всех элементов, принадлежащих хотя бы одному из множеств A, B, называется объединением множеств А, В и обозначается символом A В.
Множество, состоящее из всех элементов, принадлежащих как множеству А, так и множеству В, называется пересечением множеств А, В и обозначается символом А ∩ В.
Множество, состоящее из всех элементов множества А, не принадлежащих множеству В, называется разностью множеств А, В и обознача-
18