Uploaded by javapy.world

CHIZIQLI DASTURLASH MASALASI GRAFIK USUL

advertisement
1-ma’ruza
Jarayonlar tadqiqoti va
optimal boshqaruv faniga
kirish.
Chiziqli dasturlash masalasi
va uni grafik usulda yechish.
Turmushimizda
uchraydigan
ko‘pgina iqtisodiy masalalarni hal
qilishda
belgilangan
maqsadga
erishish uchun eng yaxshi variantni
topishga harakat qilamiz. Bunday
masalalar optimizatsiya masalalari
hisoblanadi va ularni hal qilishda
matematik usullardan foydalanamiz.
Amaliy masalalarda ko’pincha bir qancha
yechimlar ichidan eng optimalini tanlashga
to’g’ri keladi.
Ya’ni, masala sharti yo’l qo’ygan barcha
mumkin bo’lgan yechimlar to’plamidan
bitta, aniq yechimni topishga to’g’ri
keladi.
Bunday masalalarning soddalashgan
ko’rinishi matematik analizda ko’riladi.
Misol
• eng yaxshi konserva bankasi haqidagi
masala.
• Masalaning ‘oyilishi quyidagicha:
• Silindr shakldagi, V hajmga ega bo‘lgan
konserva bankasining eng yaxshi varianti
ko‘rsatilsin. Bunda o‘z-o‘zidan savol tug‘iladi:
“qanday banka eng yaxshi hisoblanadi,
bankalarning qaysi alomatiga ko‘ra solishtirish
kerak?” boshqacha qilib aytganda,
optimizatsiya maqsadini ko‘rsatish kerak.
• Masalani 1-variantda yechish uchun
bankaning hajmi, to‘la sirtini hisoblash
uchun formulalarni yozib olamiz:
2
• V= r h
(1)
2
S  2 r  2 rh,
• Bankaning hajmi ma’lumligidan uning
radiusi va balandligi orasidagi
V
h

munosabatni yozib olamiz r
. Endi
hosil qilingan ifodani S ni topish
formulasiga olib borib qo‘yamiz. Natihada
quyidagi hosil bo‘ladi
2
• Natihada quyidagi hosil bo‘ladi
V
S(r )  2r  2 , 0  r  
r
2
• Shunday qilib, masala S(r) funksiya
minimumga erishuvchi r ning qiymatini
topishga keltirildi.
• Endi S(r) funksiyaning birinchi tartibli
hosilasini hisoblab, uning ishorasini
tekshiramiz:
2V 2
S(r )  4r 
 (2r  V)
•
(4)
r
r
• 0  r  r  V /(2)
• oralikda hosila manfiy va S(r) funksiya
kamyadi, keying oralikda hosila musbat va
S(r) funksiya o‘sadi. Demak, S(r) funksiya
o‘zining eng kichik qiymatiga r= r1
• nuqtada erishadi, bu nuqtada uning
hosilasi 0ga aylanadi.
3
2
1
3
2
• To‘la sirti minimal bo‘lgan bankaning
radiusi va balandligi quyidagi
munosabatlarda aniqlanadi:
V
r1  3
, h 1  2r1
2
Мustaqil ish
2-misol
• Eng qisqa masofani tanlash
masalasi
• Tezlik ma’lum bo’lgani uchun yo’lga ketadigan
vaqtni burchakka bog’liq funksia sifatida
tasvirlaymiz.
Buni tushuntiring
Yuqoridagi funksiyadan hosila olib, ega bo’lamiz:
• Bundan tashqari, ixtiyoriy
burchakda
chizmadagi c masofa uchun quyidagi
tenglik o’rinli:
Buni tushuntiring
•
ni
ham
• burchakka bog’liq funksiya sifatida qarab
hosila olib topamiz:
• Ushbu formulani yuqoridagi
• Formula bilan solishtirsak
Demak…
Kranni joylashtirish masalasi
Devorni chap tomonida kran, o’ng
tomonida yuk turibdi. Kran balandligi 20 m,
devor balandligi 30 m, yuk devordan 10 m
masofada turibdi. Yukni ko’tarish uchun
kran strelasini eng kichik uzunligi qancha
bo’lishi kerak?
Prognoz(bashorat) masalasi
• O’zbekiston aholisi o’sishini
bashorat qilish
• Jarayonlar tadqiqoti – amaliy
matematikaning optimal yechim qabul
qilishga bag’ishlangan yangi bo’limi
• Operations research –
muammolarning yechimlarini topib
qaror qabul qilishga ko’maklashish
Bu narsa korxonalarni boshqarishda kerak.
Yechimlarni topish matemati analiz usullariga tayanadi.
«Jarayonlar tadqiqoti» iborasi
(operations research Angliya)
juda ko’p sinonimlarga ega.
Amerikada ko’pincha
“Boshqaruv to’g’risidagi fan”
deb yuritiladi.
• Jarayonlar tadqiqotining asosiy
masalasi maqsadga erishish
yo’llarini izlashdan iborat.
• Maqsad – faoliyat natijasini ideal
fikriy oldindan bilish.
Jarayonlar tadqiqoti asosiy
tushunchalari
• Jarayonlar tadqiqoti – bu kompleks matematik
fan bo’lib, jarayonlarni olib borishda optimal
yechimlar qabul qilishning matematik modelini
qurish, tahlil qilish va amalga oshirish bilan
shug’ullanadi.
• Jarayon – boshqariladigan harakatlar tizimi
bo’lib, bir butun fikr bilan birlashgan va aniq
maqsadga erishishga yo’naltirilgandir.
Jarayonlarga misol
• 1-misol. Korxona ikki xil turdagi tayyor
mahsulot ishlab chiqaradi. Mahsulot ishlab
chiqarishga ketadigan 3 xil xomashyo(resurlar) omborda chegaralangan.Bir
birlik mahsulotdan olinadigan foyda va xomashyo narxlari ma’lum. Zahiradagi xomashyoni hisobga olgan holda, korxona qaysi
mahsulotdan qancha ishlab chiqarsa, ko’p
foyda olishi aniqlansin.
Kattaliklarni quyidagi jadvalga joylashtiramiz:
Xom-ashyo
turi
Bir birlik mahsulotga
sarflanadigan xom-ashyo
miqdori
M1
Xom-ashyo
zahirasi
M2
N1
2
3
15
N2
1
4
16
N3
3
0
18
Bir birlik
20
mahsulotdan
olinadigan
foyda
15
Masalaning matematik modelini tuzamiz: x1
билан тайерланадиган M1 махсулот сонини, x2
билан тайерланадиган M2 махсулот сонини
белгилаймиз.
Buni
tushuntiring
Belgilangan shartlar to’plamini
qanoatlantiruvchi barcha х1 va х2 lar
qiymatlari yechimdeyiladi.
• Maqsad funksiyasi –yechim effektivligi
ko’rsatkichi hisoblanadi.
• Yechim optimal deyiladi, agar u yechim
bo’lishi mumkin bo’lgan yechimlar
orasida bo’lsa va maqsad funksiyasiga
eng kata(eng kichik) qiymat bersa.
Endi matematik modelni to’la holda
yozamiz:
Optimal ratsion masalasi
• Ratsionga 2 xil P1 va P2 mahsulot bor, P1
mahsulot ratsionga 200 birlikdan ko’p
bo’lmasligi kerak. Bir birlik P1 mahsulot 2 so’m,
bir birlik P2 mahsulot 4 so’m turadi. Bir birlik
mahsulotlarda oziq modda miqdori, minimal
normasi jadvalda berilgan. Ratsiondagi eng
minimal mahsulot miqdori aniqlansin.
x1 va x2 bilan kunlik ratsionga kirishi mumkin
bo’lgan mahsulot miqdorini belgilaymiz. U
holda maqsad funksiyasi
Shartlar:
Бу ерда n- ноъмалумлар сони, m – тенгламалар сони.
Chiziqli dasturlashning umumiy masalasi
Funksionalga minimum(maksimum) qiymat bersin
Bu yerda n- no’malumlar soni, m – tenglamalar soni
Amaliyotda no’malumlar soni tenglamalar
sonida kam, teng, ko’p hollar bo’lishi
mumkin
ChDMning yig’indi ko’rinishida
ifodalanishi
Chiziqli dasturlash masalasiga keladigan misol
• Agar (1) da o'zgaruvchilar soni ikkiga teng
bo'lsa, u holda bu masalani grafik usul
yordamida yechish mumkin. Bunday
holda, masala quyidagi ko`rinishga keladi:
Bitta tengsizlik chegaralagan
sohaga misol
Oddiy misol bilan qo’lda
tushuntirish
Mumkin bo’lgan yechimlar sohasini qurish
Maqsad funksiya chizigini qurish
• Misol:
Masalaning echilishi: Koordinatalar sistemasida
tengsizlikka mos keladigan yarim tekisliklarni va
ularning kesishmasiga aniqlaymiz:
Bu yerda to’g’ri chiziq bilan chegaralangan
yuqori yarim tekislik tengsizlikni , to’g’ri chiziq
bilan chegaralangan quyi yarim tekislik esa
tengsizlikni ifodalaydi. Bo’yalgan sohadagi
nuqtalarning koordinatalari berilgan masaladagi
barcha tengsizliklarni qanoatlantiradi. maqsad
funktsiyasi maksimal qiymatga uchburchakning
chegaraviy nuqtalarida erishganligi sababli,
optimal yechimni topish uchun nuqtalarning
koordinatalarini topib, funktsiyasiga qo’yamiz va
ularning ichidan funktsiyaga eng katta qiymat
beruvchi nuqtani tanlab olamiz.
• Chiziqli dasturlash masalasini
tayanch yechimini topish.
• Kanonik ko’rinish.
• Chiziqli dasturlash masalasini
grafik usulda yechish
Чизикли дастурлаш
масаласининг геометрик талкини
Agar no’malumlar soni 2 ta bo’lsa, masalani grafik usulda yechish mumkin.
Бу ерда чизикли тенгсизликлар хар бири ярим текисликни
ифидалайди.
Chiziqli dasturlash masalasini grafik usulda
echishga misol
• Slaydlar oxiri
Хом ашедан фойдаланиш
масаласи
фойдаси
Масалан, бир бирлик B1 махсулот тайерлаганда 50 сум фойда олинади
Download