![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Прикладная математика [сборник статей]
..pdf- 50 -
|
|
XCCsJ ••= OCCnt] } |
A [ht] := Эстах. • n t: s n t~ 1 ) |
||||||||||||
|
|
|
go |
to |
Cf/4 j |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
aiG: |
|
if |
|
л * |
1 |
then |
yo to |
a H 2 \ |
|
|
||||
|
Comment |
резким |
|
2 , ^ * 3 |
J |
S ’—2y |
fo r |
i-=3 |
|||||||
|
step |
1 |
u n til |
n do |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Begin |
X-C t-2] •*= S •> S---S+4’, x r [i - 2 ]’-X[iJ; |
||||||||||||
|
|
e n d ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
i f |
Г - 2 |
then go |
to |
a 7; |
comment режим r^3) |
|||||||||
|
К |
|
n-2 ; comment |
интерполяция no Эйткену ; |
|||||||||||
|
a |
l t |
( x r f x |
, и , x m in , S) у |
|
res ■•= S; goto sto p ; |
|||||||||
a 112 •* |
|
for |
i :~3 |
s t e p |
/ |
u n til h. do |
|
||||||||
|
|
|
' Begin, |
is . = i - 1 ; |
ou tpu t (1, |
* e " |
/J |
||||||||
|
|
|
e n d |
j go |
tp |
s t o p } Comment |
режим r=0y |
||||||||
a |
H i i |
L m a x t - 0 ) |
X m aoc := о ; |
K ^ i j |
|
|
|||||||||
o |
2 |
: |
K:=K+K .} |
ijf H> ( rt/2 ) then go |
to a 7 } |
||||||||||
0 .5 : |
|
h i ’- O ; |
|
|
i f |
к 1 > к 0 then до to o f ; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
L*=Kly |
S’= 0 ; |
s 1 i - 0 у |
|
|
||||||||
ah: |
|
S t - s + x c o ; |
s / ; = s f + 1 i |
b - i +ну |
|
||||||||||
|
|
then go to |
oUу |
i ’- i - K ) |
i £ i<L ma x |
then |
|||||||||
|
|
go |
to |
er(3 j |
im ox: -S ; |
|
j g y t o |
a 3 y |
|||||||
a S : |
|
o u tp u t |
(V, |
”e”, |
L 1y остах'); LmaX ■•=0 у |
||||||||||
|
|
x m a x ' - 0 y g o to_ a 2 ; |
|
|
|||||||||||
|
” |
|
|
*£_ |
s |
'f3 |
j |
|
|
|
|
|
|
|
- 51 -
Программа оформлена как процедура оптимум, что позволяет
использовать ее в более сложных программах в качестве состав
ной л асти . Процедура реализует несколько модификаций |
описанно |
го алгоритма', для чего используются режимы г = 0, |
г=1, Р=5 |
Модификации отличаются друг от друга способами получения слу чайных выборок с различным числом проб и выходными параметрами что позволяет более гибко использовать процедуру при решении различных задач. Входными параметрами процедуры являются:
П |
- число точек опробования; |
|
X |
- идентификатор массива значений признака в точках опро |
|
|
бования (границы массива I : П ); |
|
Х г |
- идентификатор рабочего массива (границы I |
: Л ) ; |
Jowl" допустимая ошибка значения признака; |
|
|
У* |
- режим работы процедуры. |
|
|
При режиме г - О работа процедуры полностью |
совпадает |
с вышеописанным алгоритмом. Значение Jfmjn несущественно. Вы ходные параметры: на печатающее устройство выводится массив
координат для построения графика функции £ = /(Л у ). |
|
Режим Р = i |
определяет координаты точек для построения |
графика £ = /( Л /} |
по формуле |
er \x-xs max » |
У=1т(л-2.); |
у = 1 г (л -У + 1 ), |
|
||
где |
|
|
Л-/+1 |
|
|
y - |
к = i) |
XJ~ n - i
|
|
|
- |
52 |
- |
|
|
|
|
|
|
При переходе |
от |
i |
к |
У+1 |
из |
массива |
значений X |
|
|||
исключается значение |
Xj = \х-хт\ |
|
= 1 -г (Л - /+ 1 ) . |
|
|||||||
В этом режиме реализуется другой |
способ |
получения |
Лу . |
|
|||||||
Выходные параметры: на печатающее устройство выводятся зна |
|||||||||||
чения координат для построения графика |
функции £ = / ( я Д |
|
|||||||||
Режим г » 2 |
отличается |
от |
режима |
у*=1 |
выходными пара |
||||||
метрами: массивом J f r [1 :(я -3 )] |
значений |
6 |
для |
числа |
то |
||||||
чек опробования от двух до П - 1 . |
|
|
|
|
г - i |
|
|||||
При режиме г = 3 |
процедура |
по |
алгоритму |
режима |
по |
||||||
лучает таблицу значений |
£ ш£ {щ ) |
, с помощью которой стрЬится |
|||||||||
интерполяционный |
полином |
л = П(ё) |
по |
итеративной |
схеме |
Эйткена. Полученный полином позволяет определить минимальный
объем выборки r e s |
= <p(xmin) для |
заданной допустимой |
ошибки |
|
. Для интерполяции по Эйткену используется |
процедура |
|||
a it. ( [1>, алгоритм |
7 0 -). Выходные |
параметры: r e s |
- |
необходи |
мое число точек опробования.
Приведенный алгоритм может быть применен к любой стати стической совокупности с достаточным числом данных.
Л и т е р а т у р ' а
1. Агеев М.И., Алик'В.П., Малюк Л .В .,, Марков Ю.й. Алгоритмы
(51-100). М., "ВЦ АН СССР, 1966.
2. Комплекс АЛГОЛ (описание язы ка). Математическое обеспече ние БЭСМ-6. Т ..6 . М., ИПМ АН СССР, 1970.
В .Г . БАЗЫЛЕВ, А. А.КОЧЕТЫГОВ, М.А.САХАРОВ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАЛЫХ ЭЦВМ В ПЛАНИРОВАНИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ГОРНОРУДНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Одним из непременных условий повышения эффективности рабо ты доменных печей является равномерность состава рудной части to
- 53 -
менной шихты в течение возможно более длительного периода времени. Задача стабилизации качественных показателей рудного потока решается во всех звеньях технологической цепи на пред приятиях, ведущих добычу и переработку железной руды.
Наиболее экономичным, как показали исследования [ I] , является путь стабилизации качества руды в потоке, формиру емом на карьере, за счет улучшения системы планирования и управления добычными работами. Одним из главных путей повыше ния эффективности горно-металлургического производства являет ся оптимизация показателей оперативного планирования на уровне добычных работ. От качества принимаемых решений на стадии опе ративного планирования зависит качество рудного сырья, идущего в металлургический предел.
На некоторых горнорудных предприятиях проводятся экспери ментальные исследования по внедрению экономико-математических моделей планирования и управления с применением ЭВМ. Исследова ния такого рода показывают целесообразность и даже необходи мость привлечения современной вычислительной техники, к планиро ванию и управлению производственными процессами на предприятиях горнорудной промышленности. Созданы предпосылки к разработке
автоматизированных систем управления качеством рудного сырья[ lJ .T Исходя из технологической постановки задачи оперативного планирования добычных работ в режиме усреднения [2] и требований
потребителей к качеству товарной ^уды, необходимо найти такие
значения Х[ , котооые |
чловлетвоцяли бы системе ограничений |
|
(I) |
где jS= Fe ; S iO j,; |
n ~ |
|
( 2) |
|
(3) |
г? Xj ^ max
|
|
|
- |
54 - |
|
|
|
|
при оптимальной значении целевой функции |
|
|
|
|||||
^ |
к |
|
~Х2cs E | S 6ip -i |
|
-m in, . (5) |
|||
Ф = 2 |
2 |
P0 |
||||||
M |
1si |
£ |
|
|
|
|
||
где X / |
- |
объем добычи с |
У -го |
экскаваторного участка (У=1,2,... МУ, |
||||
Дг'шгп- |
минимально |
допустимая |
производительность |
У~го |
||||
|
|
экскаватора; |
|
|
|
|
|
|
Лутах- |
максимально возможная производительность |
У-го экска |
||||||
|
|
ватора ; |
|
|
|
|
|
|
П- плановый объем добычи за определенный промежуток времени (сутки, смену);
P±s |
- |
содержание |
^-компонента |
( F e , SiO^,А1203,На0 ) |
||||||||
Pg |
- |
в У -м участке; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
плановое |
содержание |
^-компонента |
в товарной руде; |
|||||||||
&PS |
- |
допустимое |
отклонение |
по содержанию |
£ |
-компонента |
||||||
Cg |
|
от планового значения; |
S - |
|
|
|
|
|||||
- |
коэффициент |
значимости |
компонента; |
|
||||||||
I |
- |
геолого-промышленный тип руды |
( / = 1 |
|
|
|||||||
4 |
- |
доля |
руда |
типа |
I в |
балансовых |
запасах |
месторожде |
||||
6ii |
|
ния; |
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
- |
доля |
руда |
типа |
У -го участка в общем потоке; |
||||||||
8ps |
- |
доля |
руд |
с |
содержанием |
Pg |
в балансовых |
запасах; |
||||
бхр |
- |
доля |
руды с |
содержанием^ |
в общем потоке. |
предложенная модель задачи оперативного планирования до бытых работ в рудоуереднительном режиме' прошла промышленную проверку и показала хорошие результат!?. Планирование проводи лось с применением ЭЦВМ пМинск-22Мя .
Железорудные комбинаты недостаточно вооружены совре менной вычислительной техникой, поэтому представляет большой интерес использование малых ЭЦВМ в планировании производст венных процессов.
|
Упростим модель задачи оперативного планирования добыч |
||||
ных |
работ. Рассмотрим^елевую функцию одного компонента |
(напри- |
|||
мер |
яелеза): |
Е З д г у Л г . |
|
|
|
|
|
р те |
|
|
|
|
|
^ 1 пг-------------------------------- |
mm |
(б) |
Оптимальное решение данной задачи X ( x i ,лг2, . . Xj f ) можно представить в виде линейной комбинации двух любых реше ний В(4 »^ i 1 • • *9 ) и С( , г 2 , . . . , Сдг) , т . е »
- 55 -
X = B j0 + C (i-l„},
где
j f o е (0,1) |
- |
(7) |
П]зн этом В и С должны^удовлетворятъ условию |
|
|
< ^ е < |
ге |
(8 ) |
^ Х ; |
|
■для выполнения плана используем жесткое условие
N
(9)
Пронумеруем участки в порядке, соответствующем убыванию содержания усредняемого компонента в руде (железа):
|
|
Д?е ^ |
|
^ |
• |
^-^VFe . |
|
(Ю) |
|||
Не нарушая общности рассуждений, |
будем считать Ххл)щ=0.. |
||||||||||
Предполагая, |
что |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
\ |
( И ) |
можем утверждать |
существование |
целого |
числа. Л зе[1,Л ''] |
, при |
|||||||
котором |
|
tn |
|
|
vo+l |
|
|
|
|
||
|
|
|
XJ rn(U |
П , |
Z U |
jm ax> n . |
~ |
(12) |
|||
Тогда |
с |
J =t |
|
|
|
i 51 |
|
|
' |
||
учетом выражения |
(10) |
получим решение В: |
|
||||||||
|
|
|
X/ max |
|
|
» |
|
/ |
= 1 ,m ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
П “ 2 Х у max |
|
i-m + i,- |
|
(13) |
||||
|
|
|
/=1 |
|
|
|
|
|
_xL |
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Учитывая |
неравенстве |
( I I ) , |
можем утверждать, |
что |
сущест |
||||||
вует целое |
число п е. [l,iV] |
, |
при котором |
|
|
||||||
|
Ы |
|
" / |
' |
|
^ |
—| Xymaxг >- П . |
|
(14) |
||
SZ2 |
x / max < |
И , |
|
||||||||
j=W-n+1 |
|
|
|
i*N-n |
найдем решение |
С |
|
||||
Тогда |
с учетом выражения |
(10) |
|
||||||||
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
i= N ~ n ; |
|
(15) |
Q |
= |
|
П - 2 |
|
|
Л1 max > |
|
|
|||
|
i гЛ^л*-! |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xi max |
i=JV-n + {,N . |
|
- 56 -
Определив возможные |
варианты решений В и С, найдем |
, |
|||
Для этого решим уравнение |
|
|
|
||
|
м |
|
|
|
|
|
S |
X iPi |
Ге |
- P Ve~Q . |
(16) |
|
|
|
|||
|
-1 |
п |
|
|
|
С учетом формулы (7) '"преобразуем |
|
||||
|
|
Ka)?i ■Р/ре=П .РГе , |
(17) |
||
|
лг |
|
,яг |
|
|
|
T f l S 4 Pt Fe +( |
i |
Ci Pi Fe= n pje i |
(18) |
|
|
^=1 |
. |
|
*=l |
|
отсюда |
- |
N |
|
|
|
IIP Ee |
- W |
‘ Pi re |
|
||
|
(19) |
||||
|
Ъ = |
|
|
|
|
Итак, определили возможность выбора двух решений В, С, |
|||||
удовлетворяющих условию.(9 ), и аналитически - параметр |
у» , |
позволяющий найти оптимальное решение с помощью линейной ком бинации решений В и С по формуле (7 ).
Простота нахождения оптимального решения с использованием формул (7 ), (1 3 ), (15), (19) Позволяет решать задачу опера тивного планирования добычных работ в режиме усреднения с при менением малых ЭЦВ11 типа "Прокинь".
|
Порядок расчета суточного плана-графика добычных работ в |
|||||
режиме усреднений по |
..S'-..компоненту следующий;^ |
|||||
I . |
Учитывая, |
что Д*пиП3 0 |
. подсчитываем П '= Й -Kimin . |
|||
2 . |
|
п ' |
не |
участвует в расчете, то вычисляем |
||
Так как величина И |
|
|||||
|
П ^ п - П ' |
, при этом |
Xi |
. |
||
3. |
|
~ |
|
/у |
. |
|
Затем находим М |
|
|
|
|||
|
Расстанавливаем участки в порядке убывания S -компонента и |
|||||
|
по формуле (13) находим В, |
а по формуле (15), г О . |
||||
5. |
Далее вычисляем Ъ = |
|
|
-и определяем оптимальное |
||
|
решение по |
s -компоненту: |
j_el |
Рассмотренный метод нахождения оптимального решения по одному усредняемому компоненту положен в основу предложенного алгоритма оптимизации суточных графиков добычи и усреднения руд с применением ЭЦВМ "Проминь-2".
- 57 |
- |
|
|
Определив оптимальное решение по |
содержанию железа |
, |
|
аналогично найден оптимальное |
решение |
по содержанию кремне- |
|
аема (ЛГЙ0 ) . За оптимальное решение всей задачи (оптимиза ции по двум компонентам) можно приближенно принять линейную комбинацию двух частных оптимальных решений:
|
= |
+ |
• |
( 20) |
Здесь Я |
- коэффициент предпочтения |
одного из |
компонентов |
|
А е [0 Л ] |
• |
|
|
|
Предложенный вариант решения задачи оперативного планиро вания добычных работ с применением ЭВМ "Проминь-2" внедрен на Михайловском железорудном комбинате..
Сравнение суточных графиков добычи и усреднения руды, по дученных на ЭЦВМ пПроминь-2п, и расчетов вручную (как это де лалось до сих пор) позволяет сделать вывод о целесообразности использования малых ЭЦВМ в планировании и управлении произ водственными процессами на предприятиях горнорудной промышлен ности.
Л и т е р а т у р а
1 . Базылев В Л1. Управление добычными работами в рудоусреднительном режиме при открытой разработке месторождений железных руд. - В с б .: Некоторые задачи автоматизи рованной системы планирования и управления горными предприятиями. Тула, Т1Ш, 1973. °
2 . Кочетыгов А.А., Сахаров М.А. Оптимизация параметров добычных работ на открытых разработках для получения железо — рудного сырь$ заданного качества. - В с б .: Экономика промышленности. Тула, Т1Ш, 1972.
3 . Школьников А.Д. Особенности алгоритмов управления работой карьера. - В с б .: Новые направления в технике и технологии открытых горных работ.М ., "Недра", 1965.
- 58 -
И.С.БЕЗВЕРХНЯЯ
ОБ АВТОМОРФНОСТИ ПОДГРУПП СВОБОДНОЙ ГРУППЫ
Известно |
[iJ ; |
если |
F |
- |
свободная |
группа |
ш(Х,У) , |
||
(P,Q) - подгруппы |
её |
ранга |
2, |
ио{Х,Ю |
и |
(P,Q) |
сопряжены |
||
тогда и только тогда: |
|
|
|
|
|
|
|
||
когда существует |
внутренний автоморфизм / _ |
на себя,'при |
|||||||
котором коммутатор ХУХУ отображается на (PQPQ)±<1 ; |
|||||||||
когда для |
любого |
такого |
автоморфизма |
^Х°^,УыУ = <Р,0) |
|||||
(здесь ЗГ^ознадает образ |
элемента X при автоморфизме ос ) . |
||||||||
Введем понятие максимальной подгруппы ранга 2 свободной |
|||||||||
группы /л ранга П>2. Для таких подгрупп |
|
доказывается, что |
необходимыми и достаточными условиями их автоморфности являют
ся |
следующие: |
|
|
|
|
|
|
|
|
свободной_группы Fn (n>l) |
|||||||
|
1) |
существование |
автоморфизма |
ф |
|||||||||||||
на |
себя, при котором ХУХУ отображается |
на (PQPQ)^ |
; |
|
|
||||||||||||
|
2) |
для |
такого автоморфизма |
ф |
( Х ^ у У ^ У ^ Р ,!] ) |
» |
как |
||||||||||
видно, они выглядят совершенно аналогично |
записанным условиям |
||||||||||||||||
сопряжённости в работе |
[ I ] . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Доказательство существенно использует следующую теорему |
||||||||||||||||
Стейнберга |
[2 ]. |
W = W (X ( x i , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Пусть |
слово |
|
|
|
|
|
является |
эле |
||||||||
ментом свободной группы F , свободно |
порождённой x t , . . . , x n ,g i t ... |
||||||||||||||||
дп . |
Причём . |
X |
, |
|
У |
не |
являются |
целой |
степенью |
и |
|||||||
W(X,t)=X\ |
|
|
. |
Тогда для |
того, |
чтобы элементы |
и 1,--,ип, |
||||||||||
Vv . V |
m |
, удовлетворяющие |
соотношению |
W(XlHt ,...,u D) , |
|
||||||||||||
УО\,-,Ут))=1, порождали свободную |
группу ранга л+лз-1 , |
необхо |
|||||||||||||||
димо и достаточно выполнение по |
меньшей |
мере одного |
из |
условий: |
|||||||||||||
|
а) Х (Х х,...,Х п ), У О /и -Я п ) |
- |
примитивны; |
|
|
|
|||||||||||
|
. б) |
X (Х х, ...,Х Л) |
- |
примитивное |
слово |
и к |
кратно Ь. . |
или |
|||||||||
|
|
|
примитивное |
слово |
и h |
кратно k j |
|
|
|
|
|||||||
|
в) нормальное замыкание N |
s F |
некоторого |
элемента, |
при |
||||||||||||
митивного в |
F |
, содержит X(xv ...,xn) |
или У(у1у...,д т) , |
при |
|||||||||||||
чем |
в первом случае £= 0, |
во |
втором А =0 |
, |
|
|
|
|
|||||||||
|
Рассмотрим |
свободную |
группу |
Рп = <.кх,...,Хп) |
и ее |
подгруппы |
|||||||||||
ранга 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Определение. Подгруппа (XJ-J) |
|
называется |
подгруппой |
макси |
мального ранга, если она не содержится ни в одной подгруппе ранга 2.
-59
Те о р е м а I . Существует алгоритм, позволяющий для каждой подгруппы ранга 2 построить ее максимальную подгруппу.
Даны два слова X , У , порождающие подгруппу ранга 2,
следовательно, |
Х У *У Х |
. |
Допустим, что |
существует подгруп |
|||||||||||
па <Хи .Ц ), у |
которой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
' ( х м - ? ( х ,у >. |
|
|
|
|
|
|
а) |
|||||
|
За |
, У1 выбираем слова, |
являющиеся нильсеновскими об |
||||||||||||
разующими. Тогда |
X = |
(Х,,У±)'■>У - W t |
(Х± ,У\) |
и |
|
|
|||||||||
l(X i.)< l (X); |
I |
|
|
|
|
Отсюда следует |
алгоритм |
||||||||
построения максимальной |
подгруппы: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1) |
выбираем из X |
и У |
слово наибольшей длины и |
затем |
||||||||||
все слова длины, не большей максимальной; |
|
|
|
|
|||||||||||
|
2) |
строим |
из |
этих |
слов |
всевозможные |
подгруппы ранга 2 |
||||||||
(слов |
и подгрупп будет конечное множество); |
|
|
|
|
||||||||||
|
3) |
проверяем |
для подгрупп соотношение ( I ) . |
|
|
|
|||||||||
|
В результате |
получим некоторую подгруппу (Х ',У ') |
ранга 2. |
||||||||||||
Это первая итерация. Поступая с ( Х ', 0 |
так |
же, как с (Х ,У ), |
|||||||||||||
получаем подгруппу (Х ",У ") 3 (Х ,У ) |
и т .д . |
После конечного числа |
|||||||||||||
шагов |
придем к максимальной подгруппе ранга 2. |
|
|
|
|||||||||||
|
Следствие. Существует алгоритм, позволяющий установить, |
||||||||||||||
является ли подгруппа ранга 2 максимальной. |
|
|
|
|
|||||||||||
|
Т е о р е м а |
2. Пусть (X, У) - максимальная подгруппа |
|||||||||||||
ранга |
2 |
группы |
Fr i (n> 2), |
Со |
- произвольный автоморфизм |
||||||||||
группы A u .tF n |
. Тогда (Х^У**3) - токе максимальная подгруппа. |
||||||||||||||
|
Доказательство поведем от противного. Допустим, что |
|
|||||||||||||
|
|
|
не максимальна. Тогда существует максимальная под |
||||||||||||
группа ( Р Д ) , |
в которой она содержится, |
т .е . ( X t^,U C(>)^(P ,Q )<l |
|||||||||||||
Следовательно, |
существует слово |
W |
, |
удовлетворяющее |
усло |
||||||||||
виям |
W&(P,Q) |
и |
1 У ё ( Х <р, У <р) |
. Рассмотрим |
отображение- |
||||||||||
СрГ*еАиШ . |
ймеем ((ХЧ>)Ч>-^Х, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Очевидно, ( Р Р‘ Л, |
2 (Х ,У ) |
. А |
так |
как Х фЛё<ХХ), |
то |
||||||||||
(рУ |
Д Ф Ъэ<£Д}т Последнее противоречит |
макбимальности |
под |
||||||||||||
группы |
<Х,У.} . |
|
3. Пусть (Х,У) |
и (Р Д ) |
- подгруппы-ран- |
||||||||||
|
Т е о р е м а |
||||||||||||||
га 2 |
группы Pn (jri f ...,r„) |
. Если существует |
такой автоморфизм |
||||||||||||
<peAutFn, что {Х,У)Р = {Р Д ) |
, то существует |
и автоморфизм |