Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Головинский В.В. Статистические методы регулирования и контроля качества. Расчет оптимальных вариантов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.10.2023

Размер:

10.75 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718 / 2718 19 20 21 22 23 24 25 26 27 > Следующая >>>

12, . .

xln) в

с л е д у ю щ у ю

т о ч к у Х 2

х(х22,1,.

х2п) вы -

п о л н я е т с я

с о о т в е т с т в и и

п р а в и л о м :

*21 —

*11 “ I- «1

d X i i

л ь

дП *1) .

л 22

Л 12 " Г К1

f a

(9 .2 )

df ( * i )

дх'щ

г д е /г1 — п о л о ж и т е л ь н а я

п о с т о я н н а я , в ы б р а н н а я

н а

о с н о

т е х с о о б р а ж е н и й ,

ч т о с л и ш к о м м аkxл а яп р и в е д е т к ч р е з м е р н о м

у в е л и ч е н и ю .о б ъ е м а в ы ч и с л и т е л ь н о й р а б о т ы ,

а с л и ш к о м б о л ь ш

с н и ж е н и ю

т о ч н о с т и

р е з у л ь т а т а .

Н а п о м н и м п о э т о м у

а н а л о г и ч н у ю

а л ь т е р н а т и в у д л я

м е т о д а

н а п р а в л е н н о г о

п е

в о д н о м е р н о м с л у ч а е (с м .

п . 8 .2 ) ,

к о г д а о с т а т о ч н ы й п р о м

н е о п р е д е л е н н о с т и

р а в н я л с я

у д в о е н н о м у

п р и р а щ е н и ю

м е н т а Ал:,

а ч и с л о в ы ч и с л е н и й (п р и о д и н а к о в о м у д а л е н и и э в р

ч е с к о й

т о ч к их х о т

т о ч к и

э к с т р е м у м а

х * )

и з м е н я л о с ь

о б

п р о п о р ц и о н а л ь н о А х .

К о н е ч н о ,

в м н о г о м е р н о м с л у ч а е с о о

н и я с л о ж н е й ,

н о с у т ь п р о б л е м ы т а ж е .

В т о р о й

и в с е п о с л е д у ю щ и е ш а г и

а н а л о г и ч н ы п е р в о м

м о ж н о

з а п и с а т ь

с л е д у ю щ и м

о б р а з о м :

, - v	.	.	Г	*	«2	д / ( Х а)
х3, —	*2 /		Г		«2	duj
					df {Ха)
* 4 / —	*3 /		+ ka			дх3j	’

i = 1 , 2 , . П]

j = 1 , 2 , . . .п, .

(9 .3 )

М н о ж и т е л и	klt k2, . . . м о ж н о	в ы б р а т	ь	о д и н а к о в ы м и
м е н я ю щ и м и с я	п о к а к о м у - л и б о з а к о н у в			з а в и с и м о с т и о т

ш а г а и л и о т с о о т н о ш е н и й м е ж д у к а к и м и - л и б о к о м п о н е н т а м д и е н т а .

В р е з у л ь т а т е			о п и с а н н о г о	п р о ц е с с а в о з н и к а е т п о с л е д о в
н о с т ь	т о ч е к \Х { =		х ъ х 2, . . .,	х „ ) ,		с к а ж д ы м	ш а г о м	п р
ж а ю щ и х с я		к т о ч к е м а к с и м уXм*а. П о и с к з а к а н ч и в а е т с я ,						к о г д
g r a d /	[ X ]	= 0	( п о д р о б н е е	с м .	в	р а б о т е	[ 2 6 ] ) .	Г р а д

м е т о д п р и м е н и м д л я о д н о э к с т р е м а л ь н ы х д и ф ф е р е н ц и р у е м ы х ф ц и й , н о н е в с е г д а я в л я е т с я с а м ы м в ы г о д н ы м . В ч а с т н о с т и о д н а и з к о м п о н е н т г р а д и е н т а н а п р о т я ж е н и и в с е г о п о и с к а

в ы д е л я е т с я	п о а б с о л ю т н о й	в е л и ч и н е ,	т о в ы г о д н е е т а к н а
м ы й м е т о д с е ч е н и й ( п о к о о р д и н а т н ы й с п у с к ) .				Э т о т м е т о д с
в т о м , ч т о	и щ у т э к с т р е м у м	ф у н к ц (ихи /х	2, . . .,	х „ )	п р и ф и к с и
р о в а н н ы х	з н а ч е н и я х в сxjtе х	к р о м е х б ) ,	к о т о р о м у		с о о т в е т с т в у
					df (X)
н а и б о л ь ш а я п о а б с о л ю т н о й в е л и ч и н е ч а с т н а я п р о и з в о д н а я
					дл;б>

П о с л е т о г о , к а к в т о чХк те п о с л е m - г о ш а г а ч а с т н а я п р о и з в о

172

и а я а/ (х,„)	о к а з ы в а е т с я д о с т а т о ч н о	б л и з к а	к н у л ю , Хт опч к а
д х {1)	н а ч а л ь н о й д л я д а л ь н е й ш е г о п о и с к а с о в с е м и ф
с т а н о в и т с я
р о в а н и ы м и	Д2)	к о т о р о м у	с о о т в е т с т в у ю т
	X:, к р о м е а р г у м е н тха

в т о ч к е Х т н а и б о л ь ш а я п о а б с о л ю т н о й в е л и ч и н е ч а с т н а я п р

в о д н а я

дПХ„

д х :

Т о ж е п о в т о р я е т с я

с о с т а л ь н ы м и

а р г у м е н т а м и

п о с л

т е л ь н о с т и

у м е н ь ш е н и я

(п о

а б с о л ю т н о м у

з н а ч е н и ю )

и х

ч а

п р о и з в о д н ы х

в о ч е р е д н ы х

т о ч к а х

п е р е х о д а

н о в о м у

с е

Е с л и

п р е д с т а в и т ь

с е б е ,

чf т(X)о

о с н о в н о м

з а в и с и т

о т

о д н о г

а р г у м е н т а xg,

и з м е н е н и я

о с т а л ь н ы х

а р г у м е н т о в

л и ш ь

о т р а ж а ю т с я

н а

е е

з н а ч е н и я х ,

т о в о з н и к а е т и н т у и т и в н а я у в е

р е н н о с т ь ,

ч т о

р а с с т о я н и е

д о

т о ч к и

э к с т р е м у мXа * б у д е т п о

к р ы т о .

о с н о в н о м

б о л ь ш и м и

ш а г а м и

в н а п р а в л е н и и к о о р д и

н а т ы хе с к о р о т к и м и п о в о р о т а м и

в с т о р о н ы о с т а л ь н ы х к о о р д и н а т

к о н ц е

п о н к а .

П р е д п о л а г а е т

с я ,

ч т о

п р и э т о м б у д е т д о с т и

г н у т о

с у щ е с т в е н н о е

у м е н ь ш е

н и е ч и с л а ш а г о в п о и с к а .

О д а к о

э т о т д а в н о и з в е с т н ы й м е т о д о т

н о с и т с я

к ч и с л у э в р и с т и ч е с к и х

н е б л а г о п р и я т н ы х

у с л о в и яРхи с.

18. С хем а

диагональной

долины

м о ж е т

в о о б щ е

н е

п р и в е с т и

н а

поверхности

f (х ,

у)

о п р е д е л е н н о м у р е з у л ь т а т у [ 2 6 ] .

в ы д е л я ю т о с о б ы й

С р е д и о д н о э к с т р е м а л ь н ы х ф у н к ц и й

к о т о р ы й п р и м е н и т е л ь н о - к д в у м е р н о м у с л у ч а ю и м е е т с л е д у о с о б е н н о с т ь . П о в е р х н о с т ь , с о о т в е т с т в у ю щ у ю м н о ж е с т в у в о н ы х з н а ч е н и йf (х, у), п е р е с е к а е т п о л н о с т ь ю и л и ч а с т и ч н о , п а р л е л ь н о о д н о й и з к о о р д и н а т и л и п о д у г л о м к н е й « г р е б е н ь

п о и с к е м а к с и м у м а )

и л и « д о л и н а » ( п р и п о и с к е м и н и м у м а ) ,

н а г р е б н е

( н а

д н е

д о л и н ы )

л е ж и т

и с к о м а я

т о ч к а

э к с т

( р и с . 1 8 ).

Е с л и

д о л и н а

р а с п о л о ж е н а п о д о с т р ы м у г л о м

а б с ц и с с ,

в о з м о ж н а с л е д у ю щ а я с и т у а ц и я . О ч е р е д н а я Х тто ч= к а

(хт1, хт2),

к о т о р у ю п р и в е л

п о и с к

м е т о д о м

г р а д и е н т о в ,

д и т с я в д о л и н е ,

п р и ч е м н е д а л ь ш е о т е е д н а ,

ч е м р а с с т о я н и е м

т о ч к о й Х т

с л е д у ю щ е й

т о ч к оХйт+1.

П у с т ь

oxmi

< ;

д(_ ( Х т ) ^

а н о в а я Т о ч к а о к а ж е т с я н а п р о т и в о п о л о ж н о м

иХщ2

В т о ч кХе т+1 ч а с т н ы е п р о и з в о д н ы е

б у д у т б о л ь ш е н у

д о л и н ы .

п о и с к з а к о н ч и т с я

(нта +

1 )-м ш а г е с т е м

р е з у л ь т а т о м ,

т о ч к о й

э к с т р е м у м а

б у д е т

п р и н я т а

в м е с т о

X *

т о ч к а

п о с е

173

м е ж д у Х т	н M m+1.	Т а к и м о б р а з о м , г р а д и е н т н ы й м е т о д			в д а
с л у ч а е	п р и в о д и т	к	л о ж н о м у	р е з у л ь т а т у .
В м н о г о м е р н о м с л у ч а е с х е м а д о л и н ы у с л о ж н я е т с я ,					н о

и п о с л е д с т в и я с и т у а ц и и о с т а ю т с я т а к и м и ж е , к а к и в д в у м с л у ч а е . Д л я т о г о ч т о б ы и з б е ж а т ь о ш и б о к п р и п о и с к е э к с т р

н а п о в е р х н о с т и с г р е б н е м и л и д о л и н о й , п р и м е н я е т с я м е т о д п
л е л ь н о г о п о и с к а , о п и с а н и е к о т о р о г о м о ж н о н а й т и в р а б о т е
С л е д у е т о т м е т и т ь е щ е о д н о с в о й с т в о ф у н к ц и и з а т р а т S						(со),
ч а ю щ е е с я	н а	п р а к т и к е .	Э т а	ф у н к ц и я ,	п о - в п д и м о м у ,	д о
ч а с т о д о с т и г а е т м и н и м у м а н а д н е д о л и н ы ,					к о т о р а я и н о г д а
щ а е т с я п о д о с т р ы м у г л о м к т е м и л и и н ы м о с я м к о о р д и н а т . В

у с л о в и я х н е т о л ь к о с о б с т в е н н о г р а д и е н т н ы й м е т о д , н о и е г


к р е т н ы е а н а л о г и с з а м е н о й ч а с т н о й						п р о и з в о д н о й
п р и р а щ е н и е м	f,0FA (X )	м о г у т		н е	п р и в е с т и		к	п р а в и л ь н о м у
з у л ь т а т у . В з а м е н г р а д и е н т н о г о					м е т о д а п р и м е н и м				а н а л о г
п а р а л л е л ь н о г о п о и с к а ,			о п и с а н н ы й в п п . 9 .2 и 9 .3 .
П е р е х о д я	о т м е т о д о в д е т е р м и н и р о в а н н о г о							п о и с к а		к м е
с л у ч а й н о г о	п о и с к а ,	п р е ж д е в с е г о				н а д о	с к а з а т ь		н е с к о л ь к
о м е т о д е М о н т е - К а р л о .			С п о м о щ ь ю э т о г о м е т о д а м о ж н о в о с п
в е с т и с х е м у	о т б о р а	з н а ч е н и й			с л у ч а й н о й		п е р е м е н н о й ,			р а с

л е н и е в е р о я т н о с т е й к о т о р о й с о о т в е т с т в у е т т о м у и л и и н о м у з н о м у з а к о н у ( Г а у с с а , р а в н о м е р н о г о р а с п р е д е л е н и я и п р . ) э т о й ж е ц е л и с л у ж и т т а б л и ц а т а к н а з ы в а е м ы х с л у ч а й н ы х

( т а б л . 1 5 ), с о с т а в л е н н а я в с о о т в е т с т в и и		с з а к о н о м р а в н о м е
р а с п р е д е л е н и я в е р о я т н о с т е й .	И н а ч е г о в о р я , е с л и н о л ь и в с е
н а т у р а л ь н о г о р я д а , с к а ж е м ,	д о 10 0 0 0	в к л ю ч и т е л ь н о , н а

н а л о т е р е й н ы х б и л е т а х и с л у ч а й н о и з в л е к а т ь п о с л е д н и е и з


о д и н з а д р у г и м , в о з в р а щ а я					и х о б р а т н о			и з а п и с ы в а я р е з у
м ы п о л у ч и л и б ы п я т и з н а ч н у ю т а б л и ц у с л у ч а й н ы х ч и с е л .											В
с т в и т е л ь н о с т и ,			п с е в д о с л у ч а й н ы е 1				ч и с л а	в ы д а е т о с о б а я			п
г р а м м а ( д а т ч и к )			н а э л е к т р о н н о й м а ш и н е в х о д е р е ш е н и я з
и л и , п р и	б о л е е		с к р о м н ы х		м а с ш т а б а х			в ы ч и с л е н и й ,		п о л ь з
г о т о в о й т а б л и ц е й .
Е с л и	м ы	х о т и м		п о л у ч и т ь		с	п о м о щ ь ю		м е т о д а	М о н т е -
з н а ч е н и е с л у ч а й н о й				в е л и ч и н ы ,		с к а ж е м ,		с н о р м а л ь н ы м			з а
р а с п р е д е л е н и я ,			д о с т а т о ч н о в з я т ь и з п я т и з н а ч н о й т а б л и ц ы с л

н ы х ч и с е л о ч е р е д н о е ч и с л о , н а й т и в т а б л и ц е ф у н к ц и и н о р м а л ь р а с п р е д е л е н и я Ф ( / ) в е р о я т н о с т ь , б л и ж а й ш у ю к э т о м у е с л и е г о р а з д е л и т ь н а 10 0 0 0 . П о в ы б р а н н о й т а к в е р о я т н о с т и

а р г у м е н т ф у н к ц и и (t),Ф и н а ч е г о в о р я , н о р м и р о в а н н о е о т к л о


н и е t и п о м н о ж и т ьt н а			з а д а н н о е с р е д н е е к в а д р а т и ч е с к о е о т к
н е н и е	с л у ч а й н о й	п е р е м е н н о й ,		з н а ч е н и е к о т о р о й	о п р е д е л

1 Получаемые с помощью электронной вычислительной машины так называе мые псевдослучайные числа отличаются от случайных настолько незначительным отклонением от равномерного распределения, что это не имеет никакого практи ческого значения.

174

							Т абл и ц а 15
			Таблица случайных чисел
86515	90795	66155	66434	56558	12332	94377	57802
69186	03393	42502	99224	88955	53758	91641	18867
41686	42163	85181	38967	33181	72664	53807	00607
86522	47171	88059	89342	67248	09082	12311	90316
72587	93000	89688	78416	27589	99528	14480	50961
52452	42499	33346	83935	79130	90410	45420	77757
76773	97526	27256	66447	25731	37525	16287	66181
04825	82134	80317	75120	45904	75601	70492	10274
87113	84778	45863	24520	19976	04925	07824	76044
84754	57616	38132	64294	15218	49286	89571	42903
75593	51435	73189	64448	31276	70795	33071	96929
73244	61870	28709	38238	76208	76575	53163	58481
23974	14783	17932	66686	64254	57598	26623	91730
32373	05312	94590	22561	70177	03569	21302	17381
59598	56774	08749	43448	28484	16325	62766	31466
91682	12904	29142	65877	64517	31466	02555	52905
87653	98088	75162	97496	59297 .	79636	74364	16796
79429	66186	59157	95114	16021	30890	21656	93662
85444	39453	67981	49687	36801	38666	50055	11244
85739	44326	91641	40837	93030	03675	18788	91332
84637	76154	14150	07876	41899	69207	66785	87225
59575	32764	91090	66515	05498	51512	16107	.52141
81305	58846	69558	41675	88898	23775	30649	86545
29835	35801	23472	22700	39976	21279	36694	85970
32795	54313	39072	16809	22148	60102	18465	87650


П о д р о б н е е		с м е т о д о м	М о н т е - К а р л о м о ж н о о з н а к о м и т ь с я	п
б о т а м	[2 9 , 3 ] . И т а к , п о л ь з у я с ь м е т о д о м М о н т е - К а р л о ,			м

п р о и з в о д и м с х е м у о т б о р а з н а ч е н и й с л у ч а й н о й п е р е м е н н о й , ч и н е н н о й з а д а н н о м у з а к о н у р а с п р е д е л е н и я в е р о я т н о с т е й .

П е р е й д е м т е п е р ь н е п о с р е д с т в е н н о к с л у ч а й н о м у п о и с к у э к с


м у м а м н о г о м е р н о й ф у н к ц и и ,					п р и ч е м д л я			к р а т н о с т и р е ч ь
и д т и о м и н и м у м е ,			и м е я в в и д у , ч т о в с е с к а з а н н о е о т н о с и т с я к п о
м а к с и м у м а с с о о т в е т с т в у ю щ и м					и з м е н е н и е м з н а к а .
С л у ч а й н ы й		п о и с к		я в л я е т с я	п р о д в и ж е н и е м в n - м е р н о м
с т р а н с т в е	ч е р е з		п о с л е д о в а т е л ь н о с т ь			т о ч е к		{ X t-} =	.Х. ь., Х
X ,., к а ж д а я		и з к о т о р ы х я в л я е т с я				в е к тXо р =о мх г, х 2, . . ., хп
з н а ч е н и й	а р г у м е н т о в			ф у н к ц и и	/ ( X ) в		//- м е р н о м		п р о с т р а
П р е д п о л а г а е т с я ,			ч т о п р и у м е с т н о м п р и м е н е н и и с л у ч а й н о г о п о
п о с л е д о в а т е л ь н о с т ь т о ч е к { X ,.}					с х о д и т с я		к т о ч к е м и н и м у м

т а к к а к п е р е х о д и з о ч е р е д н о й т о чХкти в с л е д у ю щ у ю т о ч к у Х „ , +1

р а з р е ш а е т с я т о л ь к о п р и у с л о в и и , ч т о / ( Х т + 1 ) < / ( Х т ).

и з Х , „

в Х т + 1

м о ж е т

с о в е р ш и т ь с я

р е з у л ь т а т е е д и н с т

п о п ы т к и ,

о к а з а в ш е й с я

у д а ч н о й

(т .

е .

т а к о й ,

п р и

н е

/ ( Х

ш+1)

/ ( X

m),

н о

п е р е х о д у

м о г у т

п р е д ш е с т в о в а т ь и

н ы е п о п ы т к и .

О ч е р е д н ы е т о ч к и ,

и з к о т о р ы х д е л а ю т с я

н е у д а

и ,

н а к о н е ц ,

у д а ч н а я

п о п ы т к а ,

н а з ы в а ю т с я

и с х о д н ы м и .

и з

н и х '

( н а ч а л ь н а я ) я в л я е т с я

э в р и с т и ч е с к о й ,

175

К а ж д а я п о п ы т к а с о с т о и т и з в ы б о р а с п о м о щ ь ю м е т о д а М К а р л о н о в о й и с х о д н о й т о чXк gи и и з п р о в е р к и п р и г о д н о сXтgи

д л я	п р о д в и ж е н и я		к т о ч к е		м и н и м у м а X * .				В ы б о р		н о в о й
в ы п о л н я е т с я с л е д у ю щ и м о б р а з о м .							П у с т ь в р е з у л ь т а т е о ч е р е
ш а г а	п о и с к	д о ш е л	д о	т о чХк ит	=	(хт1, хт2, .		. ., хтп),		к о т о р а я
с т а л а , т а к и м о б р а з о м ,				и с х о д н о й д л я с л е д у ю щ и х ш а г о в . К
н а т ы	н о в о й ,	п о к а	ч т о	п р о б н о й ,			тXо чgк=и	(xgl, xg2,		.	. ,xgll)
в ы ч и с л я ю т с я с л е д у ю щ и м о б р а з о м :
			Xgi=== xn,i -f- с с ^ ;
			Xg2 — хп 1			a £a‘i					(9.4)
											(9.4)
			Xgn	xn		■ «ёп -
З д е с ь a — п о л о ж и т е л ь н а я в е л и ч и н а , о д и н а к о в а я д л яхтв},с е х
j >	1, 2 , . . п.,, н о ,		к а к у в и д и м п о з ж е , о н а и з м е н я е т с я п о
в о з р а с т а н и я		ч и с л а	н е у д а ч н ы х			п о п ы т о к .		З н а ач е нпир еи			п е р в о й

п о п ы т к е в к а ж д о й и с х о д н о й т о ч к е у с т а н а в л и в а е т с я	т а к и м ,
о к а з а л с я в о з м о ж н ы м п е р е х о д з а о д и н ш а г в л ю б у ю д р у г у


м о ж н у ю	т о ч к у м и н и м у м а ; £ — з н а ч е н и е с л у ч а й н о й п е р е м
у с т а н о в л е н н о е с п о с о б о м М о н т е - К а р л о п р и з а д а н н о м										р а с п р
н и и в е р о я т н о с т е йF (£ ).
П о с л е	т о г о ,		к а к	к о о р д и н а т ы		п р о б н о й	т о ч к и		у с т а н о
в ы ч и с л я е т с я		з н а ч е н и е / ( X g).			Е с л(Xи g) /< /(Х т ),			н о в о й		н а
ч а л ь н о й	т о ч к о й		с т а н о в и т с я		X , n+1X g.= Е с л и		/	( Х й) ^f	( Х , п),
п р о и з в о д и т с я		н о в а я		п о п ы т к а	о п и с а н н ы м		с п о с о б о м .
Д л я	т о ч н о с т и		и	о п р е д е л е н и я		з а т р а т	н а	с л у ч а й н ы й
в а ж н о е з н а ч е н и е и м е е т в ы б о р е г о п а р а м е т р о в , к о т о р ы м и я в л

с л е д у ю щ и е : а — • у ж е у п о м и н а в ш а я с я п о л о ж и т е л ь н а я в е л и ч


м н о ж и т е л ь с л у ч а й н о г о в е к т о р а £ ,					п о л у ч а е м о г о с п о с о б о м
К а р л о ; N — к р и т и ч е с к о е ч и с л о с л е д у ю щ и х н е п о с р е д с т в е н н о
з а д р у г о м	н е у д а ч н ы х п о п ы т о к .			С п о м оNщ ьзюад а е т с я у с л о в и е
и з м е н е н и я	м н о ж и т е лая. Е с л и		п о с л е п е р е х о д а в				н о в у ю	т о
с л е д у ю т о д н о з а д р у г иNм — 1 н е у д а ч н ы х п о п ы т о к с м н о ж и
л е м ос(1 ),	т о , н а ч и н а я Nс-й п о п ы т к и ,				а * 1)	у м е н ь ш а е т с я		в д в
а<2> -	Е с л и	п о с л е д у е тN	н о в ы х		н е у д а ч н ы х		п о п ы т о к
т о й ж е т о ч к и ,. т о		сс<2> у м е н ь ш а е т с я		в д в о е :		а < 3> =	и	т а к

О д н а к о п р и у д а ч н о й п о п ы т к е п о с л е п е р е х о д а в н о в у ю и с х


т о ч к у	п о и с к	п р о д о л ж а е т с я			с	п е р в о н а ч а л ь н ы м			з н а ч е н и е м
Ж — к р и т и ч е с к о е ч и с л о с е р и й Nп он е у д а ч н ы х п о п ы т о к и з о д н о
и т о й ж е и с х о д н о й т о ч к и .				П оМс л ес е р и й п оN н е у д а ч н ы х п о п ы
т о к и з о д н о й т о ч к и п о и с к с ч и т а е т с я з а к о н ч е н н ы м .
Т а к и м о б р а з о м , в к о н ц е к а ж д о г о п о и с к а ,								п р е ж д е ч е м п
н я я и с х о д н а я		т о ч к а	б у д е т п р и з н а н а				т о ч к о й	м и н и м у м а ,
н а д о с д е л а т ьЖ N п о п ы т о к ,				п р и ч е м п о с л е д нNе е с м н о ж и т е л е ма
в 2 ^ - 1	р а з	м е н ь ш е	и с х о д н о г о			е г о	з н а ч е н и я ,


О б я з а т е л ь н о е ч и с лMо N п о в т о р е н и й	п о п ы т к и	в п о с л е д н
т о ч к е Х т . п о и с к а с в я з а н о с р и с к о м о ш и б к и п о и с к а , т .			е .
р о я т н о с т ь ю п р и н я т ь з а т о ч к у м и н и м у м а X * и н у ю т о ч к у .			В

д е л е , и н т у и т и в н а я у в е р е н н о с т ь в д о с т а т о ч н о й т о ч н о с т и р е з у л п о к о и т с я н а ф а к т е м н о г о к р а т н ы х п о в т о р е н и й н е у д а ч н ы х п о п ч т о п р а к т и ч е с к и в о з м о ж н о л и ш ь т о г д а , Хк отг*д=а Х * . О д н а к о о б ъ е к т и в н ы й р а с ч е т р и с к а о ш и б к и з а в и с и т о т т а к и х о с о б е н н р е л ь е ф а , к о т о р ы е з а р а н е е н е д о с т а т о ч н о и з в е с т н ы .

П р о с т е й ш и е а л г о р и т м ы с л у ч а й н о г о п о и с к а , в р о д е о п и с а в ы ш е , п о - в и д и м о м у , п р и м е н и м ы к в ы п у к л ы м ф у н к ц и я м . с т в у е т м н о г о б о л е е с л о ж н ы х а л г о р и т м о в с л у ч а й н о г о п о и с к о п и с а н н ы й в ы ш е , р а с с ч и т а н н ы х н а т е и л и и н ы е к л а с с ы В ц е л о м м е т о д с л у ч а й н о г о п о и с к а н а д о р а с с м а т р и в а т ь к а к с т и ч е с к и й с э ф ф е к т и в н о с т ь ю , з а в и с я щ е й о т у д а ч н о г о а л г о р и т м а п р и м е н и т е л ь н о к о с о б е н н о с т и з а д а н н о й ф у н к ц и и .

п о о п у б л и к о в а н н ы м д а н н ы м , с л у ч а й н ы й п о и с к м е н е е э ф ф е к т ч е м н а п р а в л е н н ы е п о и с к и с и с п о л ь з о в а н и е м ч а с т н ы х п р о и з в о п р и ч и с л е а р г у м е н т о в ф у н к ц и и 3 и м е н е е [ 2 2 ] . Д л я ф с ч и с л о м а р г у м е н т о м с в ы ш е 3 , с у д я п о о п у б л и к о в а н н ы м д а в о п р е д е л е н н ы х у с л о в и я х с л у ч а й н ы й п о и с к т р е б у е т м е н ь ш

ч и с л е н и й ,	ч е м	н а п р а в л е н н ы е	д е т е р м и н и р о в а н н ы е	п о и с к и
м о ж н о с у в е р е н н о с т ь ю с к а з а т ь ,			ч т о м е т о д н а п р а в л е н н о г о п е р

с и с х о д н о й т о ч к о й , у д а л е н н о й в н а п р а в л е н и и к а ж д о й и з к о о р

о т т о ч к и м и н и м у м а н е б о л е е , ч е м н а д в а ш а г а ,	в с е г д а в ы
с л у ч а й н о г о п о и с к а . Э т о о б с т о я т е л ь с т в о б у д е т	р а с с м а т р и
в с л е д у ю щ е м п а р а г р а ф е .
9.2. ОПТИМИЗАЦИЯ СРК С ДВУМЯ АРГУМЕНТАМИ
ЭФФЕКТИВНОСТИ

О п т и м и з а ц и я с и с т е м ы с т а т и с т и ч е с к о г о р е г у л и р о в а н и я и т р о л я п р и д в у х ф а к т о р а х е г о э ф ф е к т и в н о с т и в п р и н ц и п е н е ч а е т с я о т т а к о й ж е з а д а ч и п р и л ю б о м ч и с л е а р г у м е н т о в

ц и и 5 (со). Н о с п е р е х о д о м к ф у н к ц и я м т р е х и б о л е е а р г у м т е р я е т с я о ч е н ь н у ж н а я в у с л о в и я х р а с с м а т р и в а е м о й з а д а ч м о ж н о с т ь и н т у и т и в н о г о п о н и м а н и я м е т о д о в н а о с н о в е н е п с т в е н н ы х п р о с т р а н с т в е н н ы х п р е д с т а в л е н и й . В о т п о ч е м у , п ч е м п е р е й т и к м е т о д а м п о и с к а э к с т р е м у м а в л ю б о м м н о г о м с л у ч а е о п т и м и з а ц и и С Р К , р а с с м о т р и м м е т о д ы п р и м е н и к ф у н к ц и я мf (п, k) с д в у м я а р г у м е н т а мпи и k. В ч и с л о в ы х п р и -

м е р а х п с о о т в е т с т в у ю т о б ъ е м у	v +	г д е у — п а р а м е т
м е р а х п с о о т в е т с т в у ю т о б ъ е м у	в ы б о рkк и=;	г д е у — п а р а м е т
п о л о ж е н и я о п е р а т и в н о й х а р а к т е р и с т и к и		с п р а в а ,	а с о б р
з н а к о м — с л е в а h; — и н т е р в а л	о к р у г л е н и я ,	р а в н ы й	0ах,3 7—5 1

— 0 ,0 0 5 м м . Д о т о г о , к а к п е р е й д е м к ч и с л о в ы м п р и м е р па м , и k м о ж н о п о д р а з у м е в а т ь л ю б ы е п о л о ж и т е л ь н ы е д и с к р в е л и ч и н ы !

1 2 В. В- ГоловднсккЛ

177

Н и ж е о п и с а н ы д в а с п о с о б а п о и с к а м и н и м у м а ф у н к ц и ик)5— ( я , с п о с о б п р и р а щ е н и й и с п о с о б у с л о в н ы х м и н и м у м о в . П е р в н и х я в л я е т с я а н а л о г о м г р а д и е н т н о г о м е т о д а , в т о р о й — а н

п а р а л л е л ь н о г о п о и с к а . В в е д е м с л е д у ю щ и е о б о з н а ч е н ик)я—:

( я

т о ч к и н а п л о с к о с тЛи', 0 , у\ S ( я , к) — з н а ч е н и е ф у н к ц и и S

(кя),

в т о ч к е ( я , /г);

Д „ ( k)я , =

Д „ 5

( яk),

= S ( я -|- Д ,k) — S ( я ,

/г)—

ч а с т н о е

п р и р а щ е н и е

п о

я ;

Д А ( я , /г) — с о о т в е т с т в е н н о

( » ,

£ ) =

Д 5 ( я ,

/г) =

( я -(- Д ,

6 +

Д ) —

( я ,

Л)

н о е п р и р а щ е н и е ;Апк ( я ,

к) =

( я

+ Д ,

/г —

Д )

—

к( я) ,—

д и а г о н а л ь н о е п р и р а щ е н и е .

С п о с о б п р и р а щ е н и й с о с т о и т в в ы ч и с л е н и и

Д „ ,

Д ь

Д ,[

в н а п р а в л е н и и

н а и б о л е е б ы с т р о г о у м е н ь шSе н( ия ,я /г),

п р и ч е м

к а ж д ы й р а з и з т о ч к и с н а и м е н ь ш и м и з в с е х в ы ч и с л е н н ы х

з н а ч е н и й 5

( я ,

/г). П о и с к з а к а н ч и в а е т с я т о г д а ,

к о г д а в п о с

п о х о д у п о и с к а т о ч к е ( я * ,

/г *)

з н а ч е н и е 5

(/ г * ,

/г *)

н е п р е

з н а ч е н и я 5

( я ,

Л) в л ю б о й с о с е д н е й т о ч к е , т а к к а к п р е д п о л а г

ч т о ф у н к ц и я

S (кя),

о д н о э к с т р е м а л ь н а .

Т абл и ц а 16

Выбор оптимального сочетания п ,

к способом приращении при сь =

\77

А \

к1

кг

V/11

♦

кг

к 1

■ И

3 9

к1

III

П о и с к

м и н и м у м а

ф у н к ц и и

5к) ( я ,о п и с а н

п р и м е н и т е л ь н

к в ы ч и с л е н и я м с п о м о щ ь ю н а с т о л ь н о й т е х н и к и ( м а ш и н н ы й


р и т м	д л я	л ю б о г о	ч и с л а	а р г у м е н т о в			с о д е р ж и т с я	в	с л е д
п а р а г р а ф е ) .		Н е о б х о д и м ы е в п р о ц е с с е п о и с к а с о п о с т а в л е н и я в
н я ю т с я в т а б л и ц а х п о и с к а ( т а б л .						1 6 ).	Б о л ь ш и е к л е т к и э т о
л и ц ы	з а п о л н я ю т с я		з н а ч е н и я м и		5	( я ,	/е) в х о д е	п о и с к а ,

д л я у д о б с т в а с о п о с т а в л е н и й — в ц е л ы х ч и с л а х ( з а е д и н и ц у н и м а е м 0 ,0 1 и л и 0 ,0 0 1 ) .

Б о л ь ш и е к л е т к и с о с т а в л я ю т м а т р и ц у	с э л е м е н т а м ик). 5
В з а и м о р а з м е щ е и и е б о л ь ш и х к л е т о к , т . е .	к в а д р а т о в , в к

178

з а п и с ы в а ю т с я 5 (k)я , в т а б л и ц е п о и с к а , м о ж н о р а с с м а т р и к а к с х е м у в з а и м о р а з м е щ е н и я н а п л о с к о с т и т о чке)к. П( яр,и м я в с о о т в е т с т в е н н о я ки з а а б с ц и с с ы и о р д и н а т ы п р я м о у г о л ь н о й


с т е м ы	к о о р д и н а т ,		ч и с л а в б о л ь ш и х				к в а д р а т а х м о ж н о п о
в с о о т в е т с т в и е с			а п п л и к а т а м и			н а	к о о р д и н а т н о й			п лхо,с к о
О, у.	Т а к о г о	р о д а		п р о с т р а н с т в е н н о е				п р е д с т а в л е н и е			о б л
ф о р м у л и р о в к у		л о г и ч е с к о й			о с н о в ы		п о и с к а .		в ы ч и с л е н и й к) 5
В	т а б л и ц е	п о и с к а		п о с л е д о в а т е л ь н о с т ь

у к а з а н а р и м с к и м и ц и ф р а м и . П о и с к н а ч н е м с п р и р а щАке н( 4и,3я ) =


=	5 (4 ,4 ) — 5 (4 ,3 ) =		3 9 — 4 2 =		— 3 , к о т о р о е з а п и ш е м в
к л е т к у н а д к в а д р а т о м ( 4 ,4 ) .				В т о й ж е к л е т к е п р о с т а в и м с
н а п р а в л е н и я д а л ь н е й ш е г о п о и с к а .					С л е д у ю щ е е п р и р а щ е н и е
п р а в л е н и и с т р е л к и я в л я е тАкс я ( 4 ,4 ) . В ы ч и с л и в 5							(4 ,5 ) и 5	( 4 ,
п о л у ч и м Ак ( 4 ,4 ) = 41 — 3 9 =				2 .	С т р е л к а н а п р а в л е н а			в
в о п о л о ж н у ю		с т о р о н у ,	с л е д о в а т е л ь н о ,			т о ч к а	( 4 ,4 ) с о о т в е

м и н и м у м у 5(к/4 ) , и п о и с к в в е р х и в н и з о т ( 4 ,4 ) н е и м е е т с м ы

П р о д о л ж а е м			п о и с к в п р а в о и в л е в о о т ( 4 ,4 ) .				П о с л е в ы ч и
S ( 5 ,4 ) =		41	п о п ы т к а	в п р а в о	в	п р и в е лАпа ( 4к,4 ) =	41 — 3 9 =
= 2 >	0 .	П р о д о л ж а я		п о и с к		н а п р а в л е н и и	с т р е л к и	и
л и в 5 ( 2 ,4 ) , п о л у ч и м Д „ (2 ,4 ) =						3 8 — 3 8 = 0 . Н а п р а в л е н и

н е й ш е г о п о и с к а о п р е д е л е н о н а о с н о в а н и и с л е д у ю щ и х с о о б р а ж Т а к к а к з н а ч е н иSя ( я , к) в ы ш е и н и ж е ( 4 ,4 ) н е п р е в ы ш а ю т S (4 ,4 ) = 3 9 , а н а л о г и ч н ы е с о о т н о ш е н и я м о ж н о ж д а т ь в т о ч к е ( 3 ,4 ) . э т о т а к , в с е р а в н о п р е д с т о и т в ы ч и с л и т ь п о л н ы е п р и р а щ е н и я

и д и а г о н а л ь н о е			п р и р а щ е нАпи 1{е - ( 2 ,5 ) ,			п о э т о м у с н и х и н а ч н е
В ы ч и с л и в	S	( 2 ,3 )	и	А ( 2 ,3 )	= 3 , а	з а т е м S Апк( 2 ,5- )= и	1, д а ж е
н е з н а я	S	(3 ,3 )	и 5	( 3 ,5 ) ,	м о ж н о с д е л а т ь в ы в о д ,		ч т о т о ч к

я в л я е т с я т о ч к о й м и н и м у м а (п о а н а л о г и и с о с т о л б ц а м и 2 и 4 н

п р е д п о л о ж и т ь ,

ч т о

(3 ,3 ) < < 5 (3 ,4 )

и л и

( 3 ,5 ) <

5 ( 3

И с х о д н ы м и д а н н ы м и ч и с л о в о г о п р и м е р а ,

п р и м е н и т е л ь н о

т о р о м у б ы л о п и с а н с п о с о б п р и р а щ е н и й ,

я в л я ю т с я д а н н ы

м е р а 2

(с м .

г л . 7 ) ,

п р и ч е м б ы л о п р исьн я=т о 2 0 .

т о в р е м я

к а к

п р и

о п т и м а л ь н о м

в а р и а н т е э ф ф е к т и в н о с т ь

С Р К

н а х

н а у р о в н е 5

( як,) =

0 ,3 8 ч /1 0 0 0 ш т . , п р и о т к а з е о т к о н т р о л ь

п р о в е р о к

н а с т р о й к и ,

а т а к ж е п р и

н а и м е н е е

у д а ч н о й

к о

ц и и я =

7к, = 2

з а т р а т ы п о д н и м а ю т с я д о 5 =

0 , 6 0 = 0 ,6 2 ч / 1 0 0

Э т о з н а ч и т ,

ч т о п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь т р у д а , з а т р а ч е н н о г о н а о

ч е н и е к а ч е с т в а п р и о п т и м а л ь н о м в а р и а н т е С Р К , в п р и м е р е у

ч и в а е т с я в п о л т о р а р а з а .				М о ж н о д о б а в и т ь , ч т о в з а в о д с к о й
т и к е р е а л ь н о в с т р е ч а е т с я н е м а л о о п е р а ц и й ,							г д е э т о с о о т н о
е щ е в ы ш е .
В з а к л ю ч е н и е м о ж н о р е к о м е н д о в а т ь д л я п о и с к а с п о с о б о м
р а щ е н и й ф о р м у з а п и с и д а н н ы х ,						п о к а з а н н у ю	в т а б л . 1 7 .
т а б л и ц е с о б р а н ы д а н н ы е ,				о т н о с я щ и е с я к о д н о м у и т о м у ж
е м у в ы б о р к и я =		3 и к т р е м р а з н ы м з н а ч е н и я м п о т е р ь и з - з
п у с к а б р а к ась н а о д н о м э к з е м п л я р е .						П р и р е а л ь н о м п о и с к е т а б л
з а п о л н я л а с ь б ы в п о с л е д о в а т е л ь н о с т и в а р и а н т о в ,								п р о д и к т о в
л о г и к о й	п о и с к а .	В	т а б л .		1 8	п р и в е д е н ы	в с е	п р е д с т а в л
12*								179

				Значения			показателя эффективности S o n (n ,						к ) в условиях примера 2								Т абл и ц а 17
				Значения			показателя эффективности S o n (n ,						к ) в условиях примера 2
		При с ь =		10 и п ,	равном				При с ь =		20 и п ,	рапном					При с ь =		79 и п ,	равном
k	1	2	3
	1	2	3	4	5	6	7	I	2	3	4	5	6	7	1		2	3	4	5	6	7
2	50	48	50	54	57	61	68	56	51	52	56	59	62	62	92		70	65	68	68	69	70
3	38	36	37	39	42	44	47	45	41	41	42	45	47	50	89		69	62	60	61	61	64
4	33	31	32	34	36	38	40	42	38	38	39	41	43	45	95		77	71	71	69	70	71
5	32	31	32	33	34	37	38	43	39	41	41	42	44	45	112		91	92	90	87	87	87
6	32	32	32	34	36	37	39	46	44	44	45	47	48	50	129	117		114	113	113	112	114
7	—	—	34	37	39	40	42	—	—	50	52	55	55	58	—	—		143	143	143	145 148
		—							—							—
			Вычисление показателя S on при настройках с дополнительной проверкой в условиях примера 2																		Т аб л и ц а 18'

				С			Затраты	за т е х							V					S
				о			нологический
				f -			промеж уток на									значения с^ ,			ч/Ю00	шт.
				о			промеж уток на									значения с^ ,			ч/Ю00	шт.
				о*
	п	к		+		Vj	однун а стройку	осуществле контроние vг/ля		R	К г		Я
		к		««Г		Vj	однун а стройку	осуществле контроние vг/ля		R	К г		Я
			Г	о
				о										10	20			79	ю	20		79
				о’										10	20			79	ю	20		79
				I
	1	2	3	4		5	в		7	8	9		10	11	12			13	14	15		16
	3	2	0,0220	0,0500		2,67	0,0587	0,1335		0,1467	0,3337	0,0022		0,0220	0,0440		0,1738		0,5024	0,5244		0,6542
	3	3	0,0220	0,0500		1,86	0,0409	0,0930		0,1022	0,2325	0,0036		0,0360	0,0720		0,2844		0,3707	0,4067		0,6191
	3	4	0,0220	0,0500		1,48	0,0326	0,0740		0,0815	0,1850	0,0056		0,0560	0,1120		0,4424		0,3225	0,3785		0,7089
	3	5	0,0220	0,0500		1,31	0,0288	0,0655		0,0720	0,1638	0,0086		0,0860	0,1720		0,6794		0,3218	0,4078		0,9152
	3	6	0,0220	0,0500		1,16	0,0255	0,0580		0,0638	0,1450	0,0116		0,1160	0,2320		0,9164		0,3248	0,4408		1,1252
	3	7	0,0220	0,0500		1,09	0,0240	0,0505		0,0600	0,1263	0,0158		0,1580	0,3160		1,2482		0,3443	0,5023		1,4345


и н т е р е с з н а ч е н и я 5			(k)л ,. Н а р и с .			19 п о к а з а н ы С п о с о б ы г о р и з о
т а л ь н о й о с о б е н н о с т и			п о в е р х н о с т и			Sk),( л р, е л ь е ф	к о т о р о й х а р а к
т е р е н н а л и ч и е м д о л и н ы ,					п а р а л л е л ь н о й х.о с и
В т о р о й и з р а с с м а т р и в а е м ы х с п о с о б о в п о и с к а м и н и м у м а
ц и и 5	( л , /г) д в у х а р г у м е н т о в kл сив о д и т с я к т о м у , ч т о о т ы с к и
в а ю т с я	м и н и м у м ы		д в у х		о д н о м е р н ы х ф у н к ц и й :			а ) у с л о в н
т р а т ы 5	(kin'),	з а в и с я щ и е			о т /г п р и	ф и к с и р о в а н н о м		з н а ч пе н—и и
= л ' .	Э т а ф у н к ц и я			с о о т в е т с т в у е т с е ч е н и ю			п о в е р х н о с тkи) 5
п л о с к о с т ь ю ,		п а р а л л е л ь н о й п л о с к огс, т и0 , у и п е р е с е к а ю щ е й о с ь
а б с ц и с с в т о ч к е л ' ;			б )	у с л о в н ы й м и н и5*м у(мл ) , з а в и с я щ и й о т л ,

р а в н ы й м и н и м а л ь н о м у з н а ч е н и ю ko pу tс л о в н ы х з н а ч е н и й 5				(/г/л
п р и з а д а н н о м з н а ч е н и и л .		С о к р а щ е н н о э т у ф у н к ц и ю о т л
о б о з н а ч а т ь 5 * ( л ) .
П р и	о д н о э к с т р е м а л ь н о с т и		5k)( л ,о б е ф у н к ц и и k/n5 (')	и
5 * ( л )	о д н о э к с т р е м а л ь н ы ,	т а к	к а к и н а ч е с у щ е с т в о в а л и

к а л ь н ы е м и н и м у м ы ф у н к ц и и 5 k)(.л ,З н а ч е н и я /г в т о ч к е м и н и

м у м а у с л о в н о й э ф ф е к т и в н о с т и(k/ti)S о	б о з н а ч а ю т с я / г * .	В т о ч к
м и н и м у м а ф у н к ц и и э ф ф е к т и в н о с т и	k)5 ( лз ,н а ч е н и я	а р г у м е н

т о в л , k и м е н у ю т с я о п т и м а л ь н ы м и и о б о з н а ч а ю т с яk*.л *П, о и с к м и н и м у м а ф у н к ц и и 5 k()л , я в л я е т с я ч е р е д о в а н и е м ш а г о в

и с к а m in 5 * ( л ) с о т ы с к а н и е м н е о б х о д и м ы х п о х о д у э т о г о п з н а ч е н и й 5(k/n).

В о б о и х у к а з а н н ы х с п о с о б а х п о и с к а м и н и м у м а о д н о э к с т р е н ы х ф у н к ц и й м о ж н о п р и м е н и т ь л ю б о й и з м е т о д о в , о п и с


в п п . 8 .2	и 8 .3 и л и и х	к о м б и н а ц и й , н а и б о л е е с о о т в е т с т в у ю щ и х
б е н н о с т я м п о в е р х н о с т и 5 k)( л , в у с л о в и я х			к о н к р е т н о й з а д а ч

181

<<< < Предыдущая 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718 / 2718 19 20 21 22 23 24 25 26 27 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ