1. Мат. программирование – один из разделов математики, который изучает методы нахождения условного экстремума ф-ии многих переменных. Разделы мат. программирования: 1) линейное программирование: f(x) стремится min(max), x принадлежит X. целевая ф-ия явл. линейной, а множ-во Х задается системой лин-х равенств и неравенств; 2) нелинейное программирование: а) выпуклое программирование. Относятся задачи на отыскание min-ма ф-ии если мн-во Х выпукло и целевая ф-ия выпукла тоже. min на выпуклом U, max на вогнутом ∩. б) задачи квадратичного программирования, где целевая ф-ия квадратична, а ограничения – линейны. в) многоэкстремальная задача. 3) целочисленное программирование – задачи ЛП при условии что все переменные или некоторые из них явл. целочисленными.
2. Мат. программирование – один из разделов математики, который изучает методы нахождения условного экстремума ф-ии многих переменных. Особенности задач МП: 1) классические методы отыскания усл. экстремума ф-ии не работают из-за ограничений типа неравенства; 2) из-за большой размерности задач и большого числа ограничений, проверить все потенциальные экстремальные точки не представляется возможным из-за нехватки времени. Цели МП: создание аналитических методов опр-ия решения, а в случае если это невозможно, то создание эф-х вычислит-х способов получения приближенного решения. Этапы построения мат. моделей: 1) построение качественной модели рассматриваемой задачи (опр-ть все факторы, которые оказывают влияние, установить закономерности которые наиболее значимы); 2) запись с помощью мат. знаков построенной кач. модели (выделение управляющих и управляемых факторов); 3) исследование влияния переменных на значение целевой ф-ии; 4) непосредственное решение поставленной задачи и проверка адекватности модели.
3. Задача безусловной оптимизации: f(х) стремится к min, х принадлежит R. если n>1, n – размерность. Необходимое условие экстремума 1-го порядка: Если ф-ия f(x,y) достигает экстремума в т.(х0,у0), то первые частные производные обращаются в 0. Те точки в которых первые частные производные обращаются в ноль наз. критическими. Ф-ия f(x) достигает максимума в т.х0 изумерного пространства (х0 принадлежит Rn) если в любой др. точке из малой окрестности значение точки не превышает значения ф-ии в точке х0. Ф-ия f(x) достигает минимума в т.х0 изумерного пространства если в любой точке из малой окрестности значение точки превышает значения ф-ии в точке х0. Точки в которых ф-ия f(x) достигает своего max или min значения наз. экстремальными. Достаточное условие экстремума 2-го порядка: пусть в некоторой области содержащей точку (х0,у0) ф-ия f(x) имеет непрерывные частные производные до 3 го порядка включительно. Пусть т. (х0,у0) явл. критической для ф-ии f(x,y), тогда: 1) ф-ия f(x,y) имеет max в т. (х0,у0) если выполняется след. соотношение: (∂^2f/∂x^2)* (∂^2f/∂y^2) в т. (х0,у0) минус ∂^2f/∂x∂y в т. (х0,у0) в квадрате >0 и ∂^2f/∂x^2 в т. (х0,у0)<0; 2) ф-ия f(x,y) имеет min в т. (х0,у0) если выполняется: >0 и >0; 3) ф-ия f(x,y) не имеет ни max ни min в т. (х0,у0) если матрица вторых производных отрицательна; 4) требуется доп. исследования если определитель матрицы 2-х производных равен 0.
4. Производная по направлению и градиент. если n>2, то f(x,y,z). {∂f/∂x; ∂f/∂y; ∂f/∂z}- grad f – градиент ф-ии (вектор 1-х производных ф-ии). (cos^2)α +(cos^2)β+(cos^2)γ=1 – направляющий косинусов. Проекция вектора а на координатные оси: Ха=|а|*cosα, Ya=|а|*cosβ, Za=|а|*cosγ. Производная вектора S: ∂f/∂S=(∂f/∂x)*cosα+(∂f/∂y)*cosβ+(∂f/∂z)* cosγ. Связь м/у производной по направлению и градиентом: производная ∂f/∂S по направлению некоторого вектора S равняется проекцией вектора градиента grad f на вектор S. Св-ва градиента и производной по направлению: 1) производная ф-ии f по направлению вектора S принимает наибольшее значение, если направление вектора S совпадает с направлением вектора градиента ф-ии; 2) производная по направлению вектора, который перпендикулярен grad ф-ии равна 0.
5. Метод неопределенных множителей Лагранжа применяется для решения задач с аналитическим выражением для критерия оптимальности и при наличии ограничений на независимые переменные типа равенств. Для получения аналитического решения требуется, чтобы ограничения имели аналитический вид. Применение неопределенных множителей Лагранжа позволяет свести
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.