Задача 1. Поиск наилучшего решения методом перебора вариантов.
Дано: Координаты потребителей и размеры судового помещения представлены в таблице.
№ |
X(м) |
Y(м) |
Z(м) |
L(м) |
B(м) |
H(м) |
1 |
1 |
4 |
2 |
32 |
16 |
12 |
2 |
30 |
8 |
2 |
|||
3 |
13 |
3 |
6 |
|||
4 |
25 |
11 |
6 |
|||
5 |
4 |
12 |
8 |
|||
6 |
30 |
2 |
10 |
|||
7 |
20 |
15 |
10 |
Цель: Найти вариант установки распределителя, обеспечивающий минимальную суммарную длину коммуникаций. Точность определения координат распределителя – 0,1 м. (по всем координатам).
Решение: Задача решается методом перебора.
Недостатком метода перебора является большое количество процедур определения числовых значений критериев оптимизации.
По этой причине трехмерную задачу сводят к 3 одномерным задачам.
Тем не менее, движение к оптимуму можно еще ускорить, если применить специальные методы, предусматривающие минимизацию числа процедур при поиске оптимума, а именно использовать метод половинного деления.
Идея метода заключается в том, что оптимизация выполняется рядом последовательных дискретных этапов:
− весь диапазон изменения параметра делят пополам;
− в каждой из половин определяют среднюю точку и вычисляют или экспериментально определяют для этих точек значения критерия оптимизации;
− ту половину, в середине которой значение критерия оказалось хуже, отбрасывают, уменьшая, таким образом, ширину зоны поиска в 2 раза.
Процедуры деления повторяют до тех пор, пока ширина зоны поиска не станет меньше заданной точности оптимизации.
Что и применим для решения этой задачи.
I. Найдем минимальное значение
Для
этого длину судового помещения L=0
32
м делим пополам, и в каждой из половинок
находим среднюю точку и определяем
значение
В
первой половине 0
16
средняя точка
=8,
тогда
равно:
Во второй половине 16 32 средняя точка =24, тогда равно:
Первую половину отбрасываем, так как значение критерия оптимизации оказалось хуже, чем во второй половине.
Длину судового помещения L=16 32 м делим пополам, и в каждой из половинок находим среднюю точку и определяем значение
В первой половине 16 24 средняя точка =20, тогда :
Во второй половине 24 32 средняя точка =28, тогда :
Вторую половину отбрасываем, так как значение критерия оптимизации оказалось хуже, чем в первой половине.
Длину судового помещения L=16 24 м делим пополам, и в каждой из половинок находим среднюю точку и определяем значение
В первой половине 16 20 средняя точка =18, тогда :
Во второй половине 20 24 средняя точка =22, тогда :
Значение критерия оптимизации в обеих половинок оказалось одинаково, следовательно, для получения оптимального критерия оптимизации необходимо использовать метод перебора.
Методом
перебора значений
,
было установлено чтобы получить
минимальное значение
,
необходимо чтобы значение
