
- •Е.Б. Грибанова Исследование операций и методы оптимизации Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов заочной формы обучения
- •Содержание
- •Минимизация функции одной переменной
- •1.1 Методы прямого поиска
- •Алгоритм
- •Алгоритм
- •1.2 Методы, основанные на использовании производных.
- •Алгоритм
- •1.3. Простейшие формулы численного дифференцирования
- •1.4. Задание на лабораторную работу №1
- •Минимизация функции нескольких переменных
- •2.1. Основные понятия
- •2.2. Прямые методы
- •Алгоритм
- •2.3. Градиентные методы
- •Алгоритм
- •2.4. Задание
- •Условная оптимизация
- •3.1. Задача линейного программирования
- •3.2. Задание
- •Литература
- •Приложение б Варианты заданий к лабораторной работе №2 «Минимизация функции нескольких переменных»
- •Вариант 2 Задание
- •Вариант 3 Задание
- •Пример отчета по лабораторной работе №2
- •Минимизация функции нескольких переменных
- •Примеры отчетов по лабораторной работе №3
- •Условная оптимизация
- •Вариант 1
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Приложение д. Надстройка Excel «Поиск решения»
- •Приложение ж. Решение оптимизационных задач в MathCad.
1
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)
Факультет систем управления (ФСУ)
Е.Б. Грибанова Исследование операций и методы оптимизации Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов заочной формы обучения
Томск – 2017
2
методических указаниях представлены задания по лабораторным работам по дисциплине «Исследование операций и методы оптимизации в экономике». Темы лабораторных работ: «Минимизация функции одной переменно», «Минимизация функции нескольких переменных», «Условная оптимизация». Представлены примеры выполнения лабораторных работ с помощью пакетов Excel, MathCad,
языка программирования Java.
3
Содержание
Оглавление
Введение....................................................................................................................................................... |
4 |
|
1. Минимизация функции одной переменной .................................................................................. |
5 |
|
1.1 Методы прямого поиска .................................................................................................................... |
5 |
|
1.1.1. Основные понятия ..................................................................................................................... |
5 |
|
1.1.2. Метод равномерного поиска .................................................................................................... |
6 |
|
1.1.3. Метод дихотомии ..................................................................................................................... |
7 |
|
1.1.4. Метод золотого сечения .......................................................................................................... |
9 |
|
1.1.5. Метод Пауэлла ........................................................................................................................ |
10 |
|
1.1.6. Метод Монте-Карло ............................................................................................................... |
12 |
|
1.2 Методы, основанные на использовании производных. ............................................................... |
12 |
|
1.2.1. Метод Ньютона ...................................................................................................................... |
12 |
|
1.2.2. Метод средней точки (поиск Больцано) ............................................................................... |
13 |
|
1.3. |
Простейшие формулы численного дифференцирования ........................................................... |
14 |
1.4. Задание на лабораторную работу №1 ........................................................................................... |
14 |
|
2. Минимизация функции нескольких переменных ........................................................................ |
15 |
|
2.1. |
Основные понятия .......................................................................................................................... |
15 |
2.2. |
Прямые методы ............................................................................................................................... |
15 |
2.2.1. Метод Гаусса ........................................................................................................................... |
16 |
|
2.2.2. Метод Хука-Дживса ............................................................................................................... |
16 |
|
2.2.3. Симплексный метод ................................................................................................................ |
18 |
|
2.3. |
Градиентные методы ...................................................................................................................... |
20 |
2.3.1 Метод градиентного спуска ................................................................................................... |
21 |
|
2.3.2. Метод Коши ............................................................................................................................. |
22 |
|
2.3.3. Метод Ньютона ...................................................................................................................... |
22 |
|
2.4. |
Задание ............................................................................................................................................. |
22 |
3. Условная оптимизация ................................................................................................................... |
24 |
|
3.1. |
Задача линейного программирования .......................................................................................... |
24 |
3.1.1. Постановка задачи о диете ................................................................................................ |
24 |
|
3.1.2 Постановка транспортной задачи ........................................................................................ |
24 |
|
3.2. |
Задание ............................................................................................................................................ |
25 |
3.2.1. Задача о диете ......................................................................................................................... |
25 |
|
3.2.2. Транспортная задача .............................................................................................................. |
27 |
|
|
................................................................................................................................................ |
28 |
Литература
Приложение А. Варианты заданий к лабораторной работе №1 «Минимизация функции одной
переменной» .............................................................................................................................................. |
29 |
Приложение Б Варианты заданий к лабораторной работе №2 «Минимизация функции |
|
нескольких переменных» ......................................................................................................................... |
32 |
Приложение Г. Примеры отчетов по лабораторным работам по дисциплине «Исследование
операций и методы оптимизации» ...................................................................................................... |
36 |
Примеры отчетов по лабораторной работе №1 .................................................................................. |
36 |
Пример отчета по лабораторной работе №2 ....................................................................................... |
62 |
Примеры отчетов по лабораторной работе №3 .................................................................................. |
75 |
Приложение Д. Надстройка Excel «Поиск решения» ....................................................................... |
95 |
Приложение Ж. Решение оптимизационных задач в MathCAD. ................................................... |
107 |
4
Введение
Данные методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Исследование операций и методы оптимизации» и разработаны с учетом требований ФГОС ВО для направления подготовки 09.03.03 «Прикладная информатика».
Цель лабораторных работ: приобретение практических навыков для решения задач условной и безусловной оптимизации путем реализации алгоритмов на языках программирования, а также использования стандартных функций математических пакетов.
Лабораторные работы выполняются в соответствии с порядком, описанном в методических указаниях.
5