MO Moduł 1: Różnice pomiędzy wersjami

Z Studia Informatyczne
Przejdź do nawigacjiPrzejdź do wyszukiwania
Nie podano opisu zmian
 
m Zastępowanie tekstu – „<math> ” na „<math>”
 
(Nie pokazano 13 wersji utworzonych przez 3 użytkowników)
Linia 1: Linia 1:
| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd1.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd1.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|
Linia 29: Linia 29:
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd6.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd6.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Niewątpliwie najwięcej traktatów napisano o Bogu, następnie o miłości, ale jaki temat jest na trzecim miejscu? Patrioci optymalizacji twierdzą, że o optymalizacji (sam w domu mam ponad trzydzieści książek poświeconych tej tematyce). Dlatego (optymalny?) wybór tego co najistotniejsze z tej przywalającej człowieka góry informacji nie jest łatwy. Zatem prezentowane dalej rozważania odzwierciedlają mój punkt widzenia na to co ważne, a co można pominąć z nagromadzonej wiedzy związanej z '''metodami optymalizacji''' i zdaję sobie sprawę z tego, że mój wybór może być krytykowany.
|}
|}
----
-----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd7.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd7.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Optymalizują
 
*<u>ludzie</u> w życiu codziennym – z reguły staramy się minimalizować nakłady potrzebne do osiągnięcia wybranego celu;
*<u>ludzie</u> w organizacjach – zarząd korporacji podejmuje decyzje, które mają przynieść maksymalny zysk;
*<u>przyroda</u> – łańcuch układa się tak, że jego energia potencjalna jest najmniejsza, promienie światła biegną tak aby minimalizować czas podróży.
 
|}
|}
----
-----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
Linia 83: Linia 88:
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd15.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd15.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|We wzorze określającym zysk:<br><math>p^u_j</math> – cena jednostki <math>j</math>-tej benzyny w kontrakcie,<br>
<math>p^v_j</math> – cena jednostki <math>j</math>-tej benzyny w wolnej sprzedaży,<br><math>p^z_i</math> – cena jednostki <math>i</math>-tego komponentu w wolnej sprzedaży,<br><math>c^s_i</math> – koszt wytworzenia jednostki komponentu <math>i</math>,<br><math>c^b_i</math> – koszty komponowania przeliczone na jednostkę komponentu <math>i</math>.
 
|}
|}
----
-----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
Linia 107: Linia 114:
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd19.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd19.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Współczynniki <math>\eta_i</math> i  <math>\mu_j</math> można traktować dla benzyn np. jako liczbę oktanową.
|}
|}
----
----
Linia 143: Linia 150:
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd25.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd25.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Automatycy przy projektowaniu układów sterowania zamiast „opisem różniczkowym” obiektu liniowego wolą posługiwać się równoważnym opisem transmitancyjnym przyjmując, że funkcja <math>\varphi(\cdot)</math> będąca rozwiązaniem równania różniczkowego obiektu oraz sygnał sterujący <math>\delta(\cdot)</math> mają transformaty Laplace’a.
|}
|}
----
----
Linia 185: Linia 192:
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd32.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd32.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Zatem do oceny "odległości od zera” uchybu możemy posłużyć się całką z modułu uchybu (32.A), albo całką z kwadratu uchybu (32.B).
|}
|}
----
----
Linia 281: Linia 288:
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd48.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd48.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Przypadku <center><math>x_i^- = -\infty</math> albo <math>x_i^+ = \infty</math>,</center>
nie wykluczamy.
|}
|}
----
----
Linia 341: Linia 349:
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd58.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd58.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Widać, że najbardziej restrykcyjne są '''ograniczenia równościowe'''. Bez nich przykładowy zbiór dopuszczalny byłby '''spójny''' (składałby się z jednej części) i “miał punkty w środku” (tak jak zbiór z rysunku poprzedniego), matematyk powie: '''miał niepuste wnętrze'''.
|}
|}
----
----
Linia 461: Linia 469:
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd78.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd78.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Jest to nieskończony przeliczalny zbiór izolowanych punktów płaszczyzny, a warianty są opisywane wektorami całkowitoliczbowymi. Zbiory tego typu nazywamy '''zbiorami dyskretnymi'''.
Zauważmy, że przedstawiony przykład ograniczeń definiujących zbiór całkowitoliczbowy jest przykładem teoretycznym i ma głównie na celu pokazanie bogactwa "różności” jakie kryje w sobie przyjęta definicja zbioru dopuszczalnego
 
|}
|}
----
----
Linia 473: Linia 483:
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd80.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd80.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Niepodzielny produkt to np. lodówka, lub lokówka, ale także paleta z kubeczkami jogurtu.
|}
|}
----
----
Linia 497: Linia 507:
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd84.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd84.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Jest to funkcja <math>n\cdot m + n +n\cdot m = n(2m + 1)</math> zmiennych. Przy czterech miejscach lokalizacji, <math>n = 4</math>,, i dwudziestu pięciu odbiorcach, <math>m = 25</math>, daje to 204 zmienne. W porównaniu do zadań optymalizacji, które naprawdę są rozwiązywane przy wspomaganiu decyzji podejmowanych przez menedżerów różnych korporacji, gdzie zmiennych potrafi być kilkanaście tysięcy (np. dlatego bo trzeba uwzględnić różne produkty a także różne ich rodzaje), jest to niewiele.
|}
|}
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd85.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd85.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Ograniczenia (85.C) mogliśmy zapisać w takiej postaci, bo jeżeli w miejscu <math>i</math> nie zostanie wybudowana nowa fabryka to, <math>y_i = 0</math>, zatem na mocy (85.A) i (85.B), dla każdego <math>j</math> wielkość przewozu <math>x_i_j = 0</math>.
|}
|}
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd86.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd86.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Są to związki logiczne a nie nierówności. Nie pasują zatem do przyjętego sposobu określania zbioru dopuszczalnego!
|}
|}
----
----
Linia 527: Linia 537:
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd89.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd89.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Przez <math>\mathbb{Z}</math> oznaczono zbiór liczb całkowitych tj. zbiór<br><math>\{...,-1,0,1,2,...\}</math>.
|}
|}
----
----
Linia 539: Linia 549:
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd91.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd91.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Mamy zadania optymalizacji (wektory rzeczywiste, jak mówimy zmienne są ciągłe) i zadania dyskretne (wektory całkowitoliczbowe – zmienne dyskretne) mogą więc być '''zadania mieszane''', w których część zmiennych jest ciągła, a pozostała – dyskretna.
|}
|}
----
----


{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="125%"
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd92.png|thumb|500px]]
|width="500px" valign="top"|[[Grafika:MO_M1_Slajd92.png|thumb|500px]]
|valign="top"|
|valign="top"|Przedstawione dotąd rozważania pokazały, że analizując zadania optymalizacji, obok zwrócenia uwagi na stopień trudności znajdowania ich rozwiązania („łatwiejsze – trudniejsze”, czyli: bez ograniczeń – z ograniczeniami, liniowe – nieliniowe itp.) trzeba także zwrócić uwagę na ich strukturę, co prowadzi do klasyfikacji takiej jak na rysunku.
|}
|}
----
----

Aktualna wersja na dzień 10:28, 5 wrz 2023






Niewątpliwie najwięcej traktatów napisano o Bogu, następnie o miłości, ale jaki temat jest na trzecim miejscu? Patrioci optymalizacji twierdzą, że o optymalizacji (sam w domu mam ponad trzydzieści książek poświeconych tej tematyce). Dlatego (optymalny?) wybór tego co najistotniejsze z tej przywalającej człowieka góry informacji nie jest łatwy. Zatem prezentowane dalej rozważania odzwierciedlają mój punkt widzenia na to co ważne, a co można pominąć z nagromadzonej wiedzy związanej z metodami optymalizacji i zdaję sobie sprawę z tego, że mój wybór może być krytykowany.

Optymalizują
  • ludzie w życiu codziennym – z reguły staramy się minimalizować nakłady potrzebne do osiągnięcia wybranego celu;
  • ludzie w organizacjach – zarząd korporacji podejmuje decyzje, które mają przynieść maksymalny zysk;
  • przyroda – łańcuch układa się tak, że jego energia potencjalna jest najmniejsza, promienie światła biegną tak aby minimalizować czas podróży.








We wzorze określającym zysk:
pju – cena jednostki j-tej benzyny w kontrakcie,

pjv – cena jednostki j-tej benzyny w wolnej sprzedaży,
piz – cena jednostki i-tego komponentu w wolnej sprzedaży,
cis – koszt wytworzenia jednostki komponentu i,
cib – koszty komponowania przeliczone na jednostkę komponentu i.





Współczynniki ηi i μj można traktować dla benzyn np. jako liczbę oktanową.






Automatycy przy projektowaniu układów sterowania zamiast „opisem różniczkowym” obiektu liniowego wolą posługiwać się równoważnym opisem transmitancyjnym przyjmując, że funkcja φ() będąca rozwiązaniem równania różniczkowego obiektu oraz sygnał sterujący δ() mają transformaty Laplace’a.







Zatem do oceny "odległości od zera” uchybu możemy posłużyć się całką z modułu uchybu (32.A), albo całką z kwadratu uchybu (32.B).
















Przypadku
xi= albo xi+=,

nie wykluczamy.











Widać, że najbardziej restrykcyjne są ograniczenia równościowe. Bez nich przykładowy zbiór dopuszczalny byłby spójny (składałby się z jednej części) i “miał punkty w środku” (tak jak zbiór z rysunku poprzedniego), matematyk powie: miał niepuste wnętrze.




















Jest to nieskończony przeliczalny zbiór izolowanych punktów płaszczyzny, a warianty są opisywane wektorami całkowitoliczbowymi. Zbiory tego typu nazywamy zbiorami dyskretnymi.

Zauważmy, że przedstawiony przykład ograniczeń definiujących zbiór całkowitoliczbowy jest przykładem teoretycznym i ma głównie na celu pokazanie bogactwa "różności” jakie kryje w sobie przyjęta definicja zbioru dopuszczalnego



Niepodzielny produkt to np. lodówka, lub lokówka, ale także paleta z kubeczkami jogurtu.




Jest to funkcja nm+n+nm=n(2m+1) zmiennych. Przy czterech miejscach lokalizacji, n=4,, i dwudziestu pięciu odbiorcach, m=25, daje to 204 zmienne. W porównaniu do zadań optymalizacji, które naprawdę są rozwiązywane przy wspomaganiu decyzji podejmowanych przez menedżerów różnych korporacji, gdzie zmiennych potrafi być kilkanaście tysięcy (np. dlatego bo trzeba uwzględnić różne produkty a także różne ich rodzaje), jest to niewiele.

Ograniczenia (85.C) mogliśmy zapisać w takiej postaci, bo jeżeli w miejscu i nie zostanie wybudowana nowa fabryka to, yi=0, zatem na mocy (85.A) i (85.B), dla każdego j wielkość przewozu xij=0.

Są to związki logiczne a nie nierówności. Nie pasują zatem do przyjętego sposobu określania zbioru dopuszczalnego!



Przez oznaczono zbiór liczb całkowitych tj. zbiór
{...,1,0,1,2,...}.


Mamy zadania optymalizacji (wektory rzeczywiste, jak mówimy zmienne są ciągłe) i zadania dyskretne (wektory całkowitoliczbowe – zmienne dyskretne) mogą więc być zadania mieszane, w których część zmiennych jest ciągła, a pozostała – dyskretna.

Przedstawione dotąd rozważania pokazały, że analizując zadania optymalizacji, obok zwrócenia uwagi na stopień trudności znajdowania ich rozwiązania („łatwiejsze – trudniejsze”, czyli: bez ograniczeń – z ograniczeniami, liniowe – nieliniowe itp.) trzeba także zwrócić uwagę na ich strukturę, co prowadzi do klasyfikacji takiej jak na rysunku.