Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
4.Оптимизация.doc
Скачиваний:
60
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
3.19 Mб
Скачать

4.2.2.Методы пассивного поиска

Метод сканирования (упорядоченного перебора). В соответствии с этим методом осуществляется последовательный просмотр всех узлов m-мерной решетки в заданной обла-сти изменения параметров оптимизации, которая определяется условиями:

Хi min < = Х i < = Хi max, . (4.10)

где i= 1, . . . , m

При этом диапазоны изменения внутренних параметров (4.10) разбиваются на неко-торое устанавливаемое исследователем количество отрезков Nj чаще всего с равномерным шагом hxi .

(4.11)

Пример построения решетки в пространстве двух параметров показанных на рис. 4.11.

Рис. 4.11. Пример построения решетке пространстве двух параметров по методу канирования

Во всех узлах решетки кроме тех, в которых не выполняются ограничения, опреде-ляются значения функции цепи и путем сравнения выбирается узел с лучшим значением целевой функции F(х). Алгоритм, реализующий метод сканирования, может быть построен как совокупность вложенных друг в друга циклов, общим для которых является участок по расчету и проверке ограничений и функции цепи. Количество таких циклов равно числу параметров оптимизации m .

Количество обращений к модели Nр

(4.12)

где Nj - количество отрезков.

При Nj = 100 для m = 2 получим Nр = 100 ∙ 100 = 104

Окончание поиска - просмотр всех Nр точек и выбор наибольшего значения функции цели F(х).

Метод статических испытаний (метод случайного перебора или метод Монте-Карло) в практической постановке сводится к многократному «разыгрыванию» случайных значений Xi и определению для каждого случайного их набора соответствующих значений F(х). По завершению требуемого числа испытаний производится статическая обработка случайных значений F(х), позволяющая определить математическое описание М(Fх), вероятностные границы разброса F(х)min ÷ F(х)mах и прочее.

Число входных параметров и выходных показателей не ограничивается и связано практически лишь с небольшими дополнительными затратами на выработку случайных значений xi и обработку результатов.

Минимальное число испытаний Nтр, необходимы для построения требуемых распре-делений с заданной точностью Δ и вероятностью Рв ее обеспечения приведено на рис. 4.12.

Рис. 4.12. График определения минимального числа испытаний

В практических расчетах речь идет обычно о выполнении (3 ... 5)∙103 вариантов ра-счета.

Нахождение количества случайных чисел просмотра при оптимизации по методу Монте-Карло можно определить по формуле:

(4.13)

где Δ - точность приближения к точке условного экстремума.

(4.14)

Пример. Определить число обращений к математической модели при оптимизации

по двум параметра ( m = 2), если известно, что X1 изменяется в пределах от 1 до 6, а Х2 - от 1 до 3 с одинаковым шагом, равным 0,1, для вероятностей Рв = 0,95 и Рв = 0,99. Рассчитаем точность приближения к точке условного экстремума (А).

Для реализации метода необходим датчик случайных чисел (ДСЧ). Эти значения могут быть получены на ЭВМ с помощью специальных программных функций RND или полностью RANDJMIZE (рандомайз).

Условием окончания поиска является просмотр требуемого числа изображающих

точек Nр.