IEVADS OPTIMIZ¯ACIJ¯A

IEVADS OPTIMIZ¯ACIJ¯A IEVADS OPTIMIZ¯ACIJ¯A

17.08.2013 Views

76 III nodal¸a. LINE ĀRĀS PROGRAMMĒˇ SANAS UZDEVUMI jeb 3.7. zīm. x2 = 1 − x1 + x3, (3.23) x4 = 1 + 2x1 − x3, (3.24) x5 = 11 − 3x1 − x3. (3.25) Mērk¸a funkcija arī tiek izteikta ar bāzes mainīgajiem: f = x1 − 2x2 = x1 − 2(1 − x1 + x3) = −2 + 3x1 − 2x3 −→ min. (3.26) 4. solis. Jaunas virsotnes meklēˇsana. Tā kā tiek meklēts mērk¸a funkcijas minimums, mēˇgināsim uzlabot (samazināt) funkciju f, mainot vienu no bāzes mainīgajiem x1 vai x3. Aplūkosim abus variantus. Tā kā x1 ≥ 0 un tekoˇsā x1 vērtība ir nulle, tad mainīt x1 nevar, jo koeficients pie x1 formulā (3.26) ir pozitīvs un tāpēc funkcijas f vērtības var tikai pieaugt. Samazināt mērk¸a funkciju var mainot x3. No nosacījuma (3.24) izriet, ka x3 var palielināt tikai līdz 1, jo pretējā gadījumā x4 kl¸ūs negatīvs. No nosacījuma (3.25) izriet, ka x3 var palielināt tikai līdz 11, jo pretējā gadījumā x5 kl¸ūs negatīvs. Izvēlamies mazāko vērtību x3 = 1 un aprēk¸inām jaunās x2, x4 un x5 vērtības. Jaunā punkta koordinātas: x1 = 0, x2 = 2, x3 = 1, x4 = 0, x5 = 10. Punkts (x1; x2) = (0; 2) uz (x1; x2)-plaknes atbilst piel¸aujamā apgabala virsotnei B.

3.3. Simpleksa metode 77 5. solis. Cikla atkārtoˇsana. Pēc ierobeˇzojumu pārveidoˇsanas mainīgais x1 ir vienāds ar nulli, mainīgais x4 kl¸uva par nulli, tātad divi (N − m = 2) jaunie bāzes mainīgie ir x1 un x4. Jaunie trīs (m = 3) nebāzes mainīgie ir x2, x3 un x5. Izteiksim nebāzes mainīgos ar mainīgajiem. Izmantojot (3.24), atrodam x3 = 1 + 2x1 − x4. (3.27) Izmantojot (3.23) un (3.27), iegūsim: jeb x2 = 1 − x1 + x3 = 1 − x1 + (1 + 2x1 − x4) Izmantojot (3.25) un (3.27), atrodam jeb x2 = 2 + x1 − x4. (3.28) x5 = 11 − 3x1 − x3 = 11 − 3x1 + (1 + 2x1 − x4) x5 = 10 − 5x1 + x4. (3.29) Mērk¸a funkcija arī tiek izteikta ar mainīgajiem x1 un x4: f = − 2 + 3x1 − 2x3 = − 2 + 3x1 − 2(1 + 2x1 − x4) = − 4 − x1 + 2x4 −→ min. 6. solis. Pāreja pie jauna punkta. Tā kā koeficients pie x4 ir pozitīvs un x4 ≥ 0, tad uzlabot (samazināt) mērk¸a funkciju var tikai palielinot x1. No (3.29) izriet, ka x1 var būt palielināts tikai līdz 2, jo pretējā gadījumā x5 kl¸ūs negatīvs. Vienādībās (3.27) un (3.28) mainīgais x1 ietilpst ar pozitīviem koeficientiem un tāpēc var būt palielināts līdz bezgalībai. Izvēlamies mazāko vērtību x1 = 2, x4 paliek nulle, bet x2, x3 un x5 tiek aprēk¸ināti pēc formulām (3.27), (3.28) un (3.29). Jaunā punkta koordinātas: x1 = 2, x2 = 4, x3 = 5, x4 = 0, x5 = 0. Punkts (x1; x2) = (2; 4) uz (x1; x2)-plaknes atbilst piel¸aujamā apgabala virsotnei C. 7. solis. Divi jaunie bāzes mainīgie: x4 un x5. Trīs jaunie nebāzes mainīgie: x1, x2 un x3. Izteiksim nebāzes mainīgos ar bāzes mainīgajiem.

76 III nodal¸a. LINE ĀRĀS PROGRAMMĒˇ SANAS UZDEVUMI<br />

jeb<br />

3.7. zīm.<br />

x2 = 1 − x1 + x3, (3.23)<br />

x4 = 1 + 2x1 − x3, (3.24)<br />

x5 = 11 − 3x1 − x3. (3.25)<br />

Mērk¸a funkcija arī tiek izteikta ar bāzes mainīgajiem:<br />

f = x1 − 2x2 = x1 − 2(1 − x1 + x3) = −2 + 3x1 − 2x3 −→ min. (3.26)<br />

4. solis. Jaunas virsotnes meklēˇsana. Tā kā tiek meklēts mērk¸a funkcijas<br />

minimums, mēˇgināsim uzlabot (samazināt) funkciju f, mainot vienu no<br />

bāzes mainīgajiem x1 vai x3. Aplūkosim abus variantus. Tā kā x1 ≥ 0 un<br />

tekoˇsā x1 vērtība ir nulle, tad mainīt x1 nevar, jo koeficients pie x1 formulā<br />

(3.26) ir pozitīvs un tāpēc funkcijas f vērtības var tikai pieaugt. Samazināt<br />

mērk¸a funkciju var mainot x3. No nosacījuma (3.24) izriet, ka x3 var<br />

palielināt tikai līdz 1, jo pretējā gadījumā x4 kl¸ūs negatīvs. No nosacījuma<br />

(3.25) izriet, ka x3 var palielināt tikai līdz 11, jo pretējā gadījumā x5 kl¸ūs<br />

negatīvs. Izvēlamies mazāko vērtību x3 = 1 un aprēk¸inām jaunās x2, x4<br />

un x5 vērtības. Jaunā punkta koordinātas:<br />

x1 = 0, x2 = 2, x3 = 1, x4 = 0, x5 = 10.<br />

Punkts (x1; x2) = (0; 2) uz (x1; x2)-plaknes atbilst piel¸aujamā apgabala<br />

virsotnei B.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!