Исследование эффективности итерационных алгоритмов размещения, страница 2

г) возможен случай, когда перестановка отдельных элементов не приводит к уменьшению суммарной длины, хотя ее можно сократить групповой перестановкой элементов (парами, тройками и т.д.);

д) результат работы алгоритма зависит от первоначального размещения элементов в монтажном пространстве.

Для получения более точных результатов целесообразно сочетать быстрый обратный алгоритм с улучшающим размещение итерационным.

Среди итерационных алгоритмов наиболее эффективны методы, основанные на парных перестановках элементов, при этом оказывается нецелесообразным рассматривать перестановки элементов в усеченных окрестностях, что приводит к существенным сокращениям времени при той же точности результата. Алгоритмы парных перестановок позволяют уменьшить длину межсоединений от 1% до 50% в зависимости от начального размещения. Наибольшая скорость уменьшения длины соединений наблюдается на первых итерациях, монотонно уменьшаясь к значениям, близким к 1% при числе итераций К>5.

Важной характеристикой алгоритма парных перестановок является число успешных обменов среди общего числа просмотренных. Этот коэффициент минимален при использовании всех возможных n(n-1)/2 перестановок на каждой итерации и не превышает 5%. При усечении окрестности исследуемых перестановок, например, обмене лишь соседних элементов в «хорошем» начальном размещении, указанный коэффициент может достигать 50%.

Расчетная часть.

Дано монтажное пространство, в котором имеется 6 свободных позиций с центрами позиций показанной в таблице.

.

                                          

Рис 1. Монтажного пространстворис 2. Решетка графа.


1.Алгоритм последовательного размещения.


Рис. 1а                                                                                            Рис. 2а

Схема электрическая, принципиальная.                                                    Мультиграф схемы.

Составим матрицу расстояний D и матрицу связности R. Определим сумму элементов в каждой i-й строке матриц.

                     

Вычислим длину соединений начального размещения

       L1=9 у.е.

Определим по формуле (4.5) элементы матрицы приращения:

Δl12 =2*r12*d12-[(r11-r12)(d11-d12)+(r12-r22)(d12-d22)+(r13-r23)(d13-d23)+(r14-r24)(d14-d24)+(r15-r25)(d15-d25)+(r16-r26)(d16-d26)]=0-[0*(-1)+0*1+(-2)*1+1*(-1)+(-1)*1+1*1]=0-(-3)=3   и т.д.

Δl13=2;  Δl23=2;  Δl14=1;  Δl24=-2;  Δl34=3;  Δl15=0;  Δl25=2;  Δl35=0;  Δl45=2;  Δl16=3;  Δl26=2;  Δl36=0;  Δl46=2; Δl56=4

Поскольку минимальный элемент Δl24, переставим 2-е и 4-е строки и столбцы в матрице R0, а конструктивные элементы 2-й и 4-й поменяем местами. Получим матрицу

По матрице геометрии                                                                                                            Рис. 3

Граф результата размещения.

       L2=7 у.е.

Снова вычислим матрицу приращения

                                                                                                                                                                                                           Рис. 4

Результат размещения.

Все элементы матрицы ΔL1 положительные. Следовательно, процесс перестановки окончен, и полученный результат (рис.4) окончательный.

  1. Алгоритм предварительного размещения.

В этом случае алгоритм парных перестановок не дал никаких результатов:

Схема преобразована не была

L12= L21=9 у.е

  1. Алгоритм Обратного размещения 

6        2                          5

1       3                           4

Рис. 6. Результат размещения                                                                                 Рис. 7 Граф результата размещения

Начальная L31= 10 у.е.

Результат работы алгоритма L31 = 8 у.е.

Вывод: с помощью алгоритма парных перестановок удалось значительно уменьшить суммарную длину соединений.

Получены следующие результаты:

- длина соединений начального размещения L1=9 у.е.

- длина соединений конечного размещения L2=7 у.е.

- суммарную длину соединений удалось уменьшить на 2 у.е.

Привет, Данил!  В выводе добавь что-то типа:

С помощью алгоритм парных перестановок для алгоритма предварительного размещения  результатов не дал.

С помощью алгоритм парных перестановок для алгоритма обратного размещения удалось уменьшить суммарную длину на 2 у.е.

- длина соединений начального размещения L31=10 у.е.

- длина соединений конечного размещения L32=8 у.е

Должен будешь! J