8. Методи умовної оптимізації, пошук максиміна. Основи методів штрафних функцій, проекції вектора градієнта, проекційного методу пошуку максиміна.
Методи умовної оптимізації та пошук максиміна
Застосування таких методів можна розглянути так:
(*)
1)метод штрафних функцій
Задача опису умов (*) зводиться
до задачі безумовної оптимізації з
можливим застосуванням всіх вказаних
вище функцій
,
- функція штрафу
Графічне представлення:
2)метод проекції вектора градієнта.
Застосовується до задачі
аналогового опису вище при умові, що
.
В процесі пошуку використовується кроки
двох типів: 1-го типу забезпечує виконання
умов обмеження і використання коли такі
умови порушені
,
такий крок називається спуском на
гіперповерхню обмеження.
Такий спуск можна описати в
- матриця частинних похідних функції
обмежень
на x яка
розрахована в точці
,
де
- транспонована матриця.
Кроки 2-го типу забезпечують рух до умов мінімуму вздовж гіперповерхонь і визначають напрям:
- матриця, яка перетворює вектор градієнт
в його проекцію на гіперповерхню.
3)проекційний метод пошуку Максиміна – є різновидністю метода проекції вектора градієнта для нього початок обмежень не формується. Пошук проводиться з початкової точки в якій мінімальний є певний запис працездатності системи, його позначають так:
.
Якщо задача оптимізації є коректною,
то покращення запасу
обумовлюється до деякого погіршення
працездатності за одним або декількома
іншими параметрами. Подальший пошук
напрямку оптимізації проводиться з
умовою зменшення такого погіршення по
інших параметрах.
9. Лінгвістичне забезпечення сапр. Мови програм і вхідні мови, багатомодульне програмне забезпечення. Мови опису об‘єктів.
Лінгвістичне програмне та інформаційне забезпечення САПР
До програмного забезпечення САПР ставлять наступні основні вимоги:
1)ефективна програмна реалізація алгоритмів проектування. Під цим розуміємо незначне відхилення ранніх затрат пам‘яті, швидкості, надійності від теоретичного розрахунку показників.
2)інформаційна узгодженість, як окемо модифікованих пакетів програмування так і різних програм, наприклад узгодженість графічного інтерфейсу, можливості збереження файлових даних в різних форматах.
3)програмне забезпечення має бути відкритим для модернізації і розвитку, його структура повинна сприяти мінімізації часу розробки проектів.
4)можливість об‘єднати спільну систему проектування технічне, математичне, лінгвістичне та інформаційне забезпечення.
Лінгвістичне забезпечення
Умови що використовуються при створенні САПР поділяють:
1)мови програмування, - використовується в основному при розробці вихідних пакетів. Головною умовою для мов програмувань є їх машинна орієнтовано наближена сумісність з представленням інформації на найвищому рівні що дозволяє розробляти компактні пакети програм з мінімальними вимогами до апаратної частини системи. З сучасних мов універсальною є мова C.
2)вхідні мови, - частковим випадком можна розглядати мови виведення проектного документу. Призначені для введення конструкцій параметрів програмного об‘єкта, їх технічних характеристик, та їх об‘єктів, та призначення для експлуатації САПР.
Багатомодульне програмне забезпечення виконується безпосередньо на Асемблері. Загальними вимогами є можливість розвитку і розширення вхідної мови (додавання нових модулів і бібліотек). Розрізняють мови опису об‘єкта, - які поділяються на процедурні (алгоритмічні), та автом.
І мови опису завдань є аналогічною до мови управління в операційній системі і задає маршрут проектування, тобто упорядковує послідовність задач які повинні бути вирішені при розробці проекту. Для опису окремих вузлів проектованих систем використовують процедури автом. Мови, основою є мови високого рівня, Якщо для опису вхідних параметрів об‘єкта розробляється абсолютно нова оригінальна мова, то вона називається автономною. Мови опису завдань є процедурними мовами. В системі САПР використовується діалект мови обміну інформації. Мови що використовуються в пакетному режимі називаються ще пасивними.
При створенні САПР доцільним є введення уніфікації внутрішньої мови, яка дозволяє транслювати програмні коди с кількох мов на мову машинних кодів, такий підхід називають зірковою трансляцією.
Генерація робочих програм:
1)компіляція
2)інтерпретація
При компіляції машинний код перетворюється робоча програма в цілому і тільки після завершення компіляції проводиться виконання програми.
При інтерпретації виконання кожного коду і процесу відбувається зразу після їх трансляції, тому компіляція програми виконується значно швидше, але потребує значних апаратних затрат, зокрема пам‘яті. Інтерпретація програми повільніша у швидкодії, але й менше споживає ресурсів.