Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Прикладная математика [сборник статей]

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
5 Mб
Скачать

- 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.

 

~

 

.

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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ