Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Задачи ВП при ограничениях вида неравенств




(3.18)
Перейдем к изучению задач выпуклого программирования в виде неравенств. В простейшем случае это такие задачи:

Z = f (x1,x2,…, xn) max,

1(x1,x2,…, xn) ≤ 1,

(3.19)
2(x1,x2,…, xn) ≤ 2,

- - - - - - - - - - - - - - -

m(x1,x2,…, xn) ≤ m,

Путем добавления в левые части неравенств (3.31) неотрицательных переменных xn+1,xn+2,…, xn+m перейдем от ограничений-неравенств к ограничениям-равенствам

(3.20)
1(x1,x2,…, xn) + xn+1= 1,

2(x1,x2,…, xn) + xn+2= 2,

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

m(x1,x2,…, xn) + xn+m= m.

Задача(3.18)-(3.20) является задачей ВП с ограничениями в виде равенств. Для ее решения, как и ранее, применим метод множителей Лагранжа

(x1,x2,…,xn+1,…, xn+m1, λ2,…, λm) = f (x1,x2,…, xn) + i (bi i(x1,x2,…,xn)- xn+i).

Вместо задачи (3.18)-(3.20) будем решать задачу на безусловный экстремум функции Лагранжа. Необходимое условие экстремума функции Лагранжа записывается так:

(3.21)
= 0, j=1,2,…,n,

(3.22)
=0, i=1,2,…,m,

(3.23)
=0, i=1,2,…,m.

Учитывая вид функции , условия (3.21), (3.23) можно выразить следующим образом:

(3.24)
= - i = 0,

 

= - i = 0,

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

= - i = 0,

= b1 - 1(x1,x2,…, xn) - xn+1 = 0,

(3.25)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - -

= bm - m(x1,x2,…, xn) - xn+m =0.

 

Условия (3.22) с учетом неотрицательности переменных следует уточнить и записать в виде

(3.26)
∙ xn+i = 0, i=1,2,…,m.

Если экстремум функции достигается внутри области допустимых решений (xn+i > 0), то в точке экстремума = 0, на границе области (xn+i = 0): ≤ 0 в случае выпуклости , < 0 - при вогнутости . Так как = - i, то условие (3.26) примет вид -λi xn+i = 0. Отсюда λi xn+i = 0, однако xn+i = bi i(x1,x2,…,xn). Следовательно, получим

λi (bi i(x1,x2,…,xn)) = 0.

В связи с тем, что = - i ≤0, получим i ≥0. Окончательно условие (3.26) можно записать так:

(3.27)
λi (bi i(x1,x2,…,xn)) = 0,

bi i(x1,x2,…,xn) ≥ 0, i ≥0.

Причем, если i >0, то bi i(x1,x2,…,xn) = 0, если i =0, то bi i(x1,x2,…,xn) ≥ или

i(x1,x2,…, xn) ≤ i.

Для нахождения решения задачи (3.18)-(3.19) достаточно условий (3.24), (3.27). В них не входят переменные xn+i. Следовательно, можно и не вводить эти переменные в рассмотрение. Сразу можно было бы дял задачи (3.18)-(3.19) составлять функцию Лагранжа

= f (x1,x2,…, xn) + i (b i - i (x1,x2,…, xn)).

Тогда необходимое условие экстремума этой функции включаю бы, как и прежде, условие (3.24). Условие же (3.27) для этой функции стало бы таким:

≥0, i =0, i ≥0, i=1,2,…,m,

где = b1 - 1(x1,x2,…, xn).

Несколько усложняется решение задачи выпуклого программирования в случае ограничений в виде неравенств и ограничений неотрицательности.

Задача ВП в данном случае имеет вид

(3.28)
Z = f (x1,x2,…, xn) max,

(3.29)
1(x1,x2,…, xn) = 1,

2(x1,x2,…, xn) = 2,

- - - - - - - - - - - - - - -

(3.30)
m(x1,x2,…, xn) = m,

xj ≥ 0, j=1,2,…,n.

(3.31)
Для отыскания точки условного экстремума задачи (3.28)-(3.29) следует исходить из следующих условий

(3.32)
= 0, j=1,2,…,n,

i ≥0, i =0, ≥0,

где - функция Лагранжа вида

= f (x1,x2,…, xn) + i (b i - i (x1,x2,…, xn)).

Если принять во внимание условие неотрицательности xj ≥ 0, j=1,2,…,n, то вместо равенств (3.31) следует пользоваться равенствами

xj = 0, где xj ≥ 0, ≤ 0.

С учетом вида функции Лагранжа условия нахождения точка условного максимума задачи (3.28)-(3.30) можно будет записать так:

I группа условий:

- i ≤ 0,

( - i ≤ 0)xj = 0,

xj ≥ 0, j=1,2,…,n;

II группа условий:

bi - i (x1,x2,…, xn)≥0,

i ( i (x1,x2,…, xn) - b1) = 0,

xj ≥ 0, i=1,2,…,m.

Условия I и II называются условиями Куна -Таккера. Из совокупности этих условий выделим для более глубокого рассмотрения следующие отношения.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-04-03; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 424 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Жизнь - это то, что с тобой происходит, пока ты строишь планы. © Джон Леннон
==> читать все изречения...

2294 - | 2064 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.