MO Moduł 1: Różnice pomiędzy wersjami

Z Studia Informatyczne
Przejdź do nawigacjiPrzejdź do wyszukiwania
Nie podano opisu zmian
Nie podano opisu zmian
Linia 31: Linia 31:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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.
|}
|}
----
----
Linia 37: Linia 37:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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
 
*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.
 
|}
|}
----
----
Linia 85: Linia 90:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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:
<math>p^u_j</math> – cena jednostki j-tej benzyny w kontrakcie,
<math>p^v_j</math> – cena jednostki j-tej benzyny w wolnej sprzedaży,
<math>p^z_i</math> – cena jednostki i-tego komponentu w wolnej sprzedaży,
<math>c^s_i</math> – koszt wytworzenia jednostki komponentu i,
<math>c^b_i</math> – koszty komponowania przeliczone na jednostkę komponentu i.
 
|}
|}
----
----
Linia 109: Linia 120:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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 i \mu j</math> można traktować dla benzyn np. jako liczbę oktanową.
|}
|}
----
----
Linia 145: Linia 156:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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>\omega(\cdot)</math> będąca rozwiązaniem równania różniczkowego obiektu oraz sygnał sterujący <math>\delta(\cdot)</math> mają transformaty Laplace’a.
|}
|}
----
----
Linia 187: Linia 198:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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 283: Linia 294:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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
<math>x_i^– = -\infty albo x_i^+ = \infty,</math>
nie wykluczamy
 
|}
|}
----
----
Linia 343: Linia 357:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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 463: Linia 477:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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 475: Linia 491:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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 499: Linia 515:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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, 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.
|}
|}
----
----
Linia 505: Linia 521:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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 i nie zostanie wybudowana nowa fabryka to, <math>y_i = 0</math>, zatem na mocy (85.A) i (85.B), dla każdego j wielkość przewozu <math>x_i_j = 0</math>.
|}
|}
----
----
Linia 511: Linia 527:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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 529: Linia 545:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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 Z oznaczono zbiór liczb całkowitych tj. zbiór {...,–1,0,1,2,...}.
|}
|}
----
----
Linia 541: Linia 557:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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.
|}
|}
----
----
Linia 547: Linia 563:
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
{| border="0" cellpadding="4" width="100%"
|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.
|}
|}
----
----

Wersja z 10:01, 27 wrz 2006






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.





Współczynnikiηiiμj 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 ω() 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

Parser nie mógł rozpoznać (błąd składni): {\displaystyle x_i^– = -\infty albo x_i^+ = \infty,} 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 Z 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.