2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Методы нелинейной оптимизации
Сообщение17.04.2007, 16:13 


17/04/07
5
Волгоград
Привет! Я работаю над методами нелинейной оптимизации,
и у меня есть несколько неразрешенных вопросов:
1. Во многих методах нелинейной оптимизации для решения задачи необходимо
задавать начальные точки - вопрос: есть ли какие-нибудь рекомендации по
этому вопросу.
2. Мне нужны задачи нелинейной оптимизации, которые еще пока не имеют решения.
Заранее спасибо!

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение17.04.2007, 16:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


03/03/06
648
Дроботов

общих рекомендаций по выбору начальной точки, лично я не встречал, если не считать эмпирических способов, предлагаемых авторами по тому или иному методу.

относительно нерешенных задач: сколько угодно, посмотрите хоть на этом форуме. Если не устраивает, то в книге Васильева по оптимизации в конце каждой главы есть задачи на самостоятельное решение, думаю Вам понравится.

 Профиль  
                  
 
 Методы нелинейной оптимизации
Сообщение18.04.2007, 08:06 


17/04/07
5
Волгоград
А как книга называется Васильева??

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение18.04.2007, 16:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


03/03/06
648
Есть в местной библиотеке.

Есть также задачник, выпущенный МАИ, по каждому численному методу есть разобранные задачи, а также задачи для самостоятельного решения.

 Профиль  
                  
 
 Вопро
Сообщение18.04.2007, 18:11 


17/04/07
5
Волгоград
Спасибо за книгу. Правда, я ее еще не смотрел, но я видимо не правильно задал вопрос: мне нужны задачи, которые вообще пока еще не имеют точного решения, т.е. никакими методами нельзя ответить, где находится экстремум функции.
И если кто знает, есть ли в Интернете еще форумы или сайты по данной тематики!
Заранее спасибо!

 Профиль  
                  
 
 Методы нелинейной оптимизации
Сообщение18.04.2007, 21:38 


18/04/07
2
Нельзя сказать, что знаком с этой темой, но слышал, что она близка нахождению решений систем нелинейных уравнений. Были мысли относительно условной оптимизации. Ещё не знаю, как пользоваться возможностями данного форума. На словах : в случае монотонности функции экстремум ищется путём перемещения вдоль границ, рассматривая ограничения как поверхности в соответствующих пространствах, при поиске же экстремума внутри некой области, перемещаться по соответствующей поверхности уровня исходного уравнения. Для безусловной оптимизации знаю только поиск нулей производных, но и здесь возможен почти такой же подход. Понимаю, звучит не конкретно, но, если имеется желание, можно заглянуть на форум по общим вопросам математики на сайте экспоненты (форумы Exponenta.ru), тема F(x)=0. В начале темы описание теории. Имеются примеры построения неявных поверхностей, ссылка на публикацию, посвящённую расчёту линий пересечения поверхностей. Речь идёт о методе Драгилева.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопро
Сообщение19.04.2007, 08:37 
Заслуженный участник


15/05/05
3445
USA
Дроботов писал(а):
...я видимо не правильно задал вопрос: мне нужны задачи, которые вообще пока еще не имеют точного решения, т.е. никакими методами нельзя ответить, где находится экстремум функции.

Формально таких задач нет: для любой наперед заданной точности определения координат экстремума можно покрыть область определения целевой функции соответствующей сеткой и найти экстремум с помощью полного перебора.

Фактически метод перебора конечно никто не использует. (Хотя найти экстремум, например, 1-мерной функции на интервале [0; 1] с точностью 0.1 проще всего именно перебором.)

IMHO задачи нелинейной оптимизации, для которых нет удовлетворительного общего решения, это:
1) задачи с целевой функцией, имеющей на области определения много экстремумов.
2) задачи с не гладкой целевой функцией.
3) задачи оптимизации с ограничениями на областях сложной формы.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение19.04.2007, 09:00 


16/08/05
1146
Дроботов писал(а):
мне нужны задачи, которые вообще пока еще не имеют точного решения, т.е. никакими методами нельзя ответить, где находится экстремум функции.


Такими задачами являются практически любые нелинейные с переменными состояния-управления, а также многокритериальные. Например, расчет пружинно-гидравлического амортизатора. Параметром состояния будет ход амортизатора, критериями могут быть вес пружины, толщина стенок цилиндров гидравлики, либо что-то еще. Составить считабельную матмодель такого устройства - искусство, а пользоваться оптимально просчитанным механизмом - наслаждение. В таких задачах основная проблема - расчетное время, чем дольше считаешь - тем лучше критерии.

Дроботов писал(а):
есть ли в Интернете еще форумы или сайты по данной тематики!


Кое-что есть на http://algolist.manual.ru и его форуме.

 Профиль  
                  
 
 Наверное, не очень умное предложение?
Сообщение19.04.2007, 10:57 


03/09/05
217
Bulgaria
Часто в Интернете попадаются научные публикации, в которых авторы сообщают о своих работ в области совершенствования т.наз. методов "внутренной точки" (по англ.: "interior point") для решения важных классов нелинейного программирования. Для задач линейного программирования тоже, можно, как говорят, с релаксацией, т.е. с отказом от требования линейности, видоизменить целевой функции, так, чтобы она стала нелинейной: стремясь к бесконечности при приближении из внутри к оболочке многостена линейных ограничений. Это помогает по меньшей мере: методами внутренной точки приблизится изнутри к той части многостена, где находится оптимальная его вершина. Быстро переплававь внутренность его, вместо симплексным методом долго зиг-загить по поверхности многостена.
Говорю вот почему. Пока никто Вам не указывает на набор тестовых задач, не попробовать ли Вам например решить Вашим пакетом программ, если о том идет речь, хорошо изведанный набор задач линейного программирования с большими размерами, с известным наперед оптимальным решением, или с ответом, что нет вообще решения. На примере этого набора в последные годы и понастоящем многие Ваши коллеги в мире проверяют на быстродействие и вообще на эффективность море улучшений алгоритмов и программ и сообщают в своих публикациях о результатах?
Верно, что они линейные. Верно, что для таких задач есть и гораздо более эффективные или более прямые методы решения.
И все таки, я бы на вашем месте, проверил бы свой софтуер сначала и на линейных задачах, о которых можно почитать по линку:

http://www.netlib.org/lp/data/readme

 Профиль  
                  
 
 Ответ.
Сообщение19.04.2007, 14:46 


17/04/07
5
Волгоград
Я по чему спрашиваю насчет нерешенных задач, просто в своем дипломе исследую выбор начальных точек для решения задач нелинейной оптимизации с помощью фрактальной графики.
Но все равно спасибо!

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопро
Сообщение19.04.2007, 19:20 


18/04/07
2
Yuri Gendelman писал(а):
Дроботов писал(а):
...я видимо не правильно задал вопрос: мне нужны задачи, которые вообще пока еще не имеют точного решения, т.е. никакими методами нельзя ответить, где находится экстремум функции.

Формально таких задач нет: для любой наперед заданной точности определения координат экстремума можно покрыть область определения целевой функции соответствующей сеткой и найти экстремум с помощью полного перебора.

Фактически метод перебора конечно никто не использует. (Хотя найти экстремум, например, 1-мерной функции на интервале [0; 1] с точностью 0.1 проще всего именно перебором.)

IMHO задачи нелинейной оптимизации, для которых нет удовлетворительного общего решения, это:
1) задачи с целевой функцией, имеющей на области определения много экстремумов.
2) задачи с не гладкой целевой функцией.
3) задачи оптимизации с ограничениями на областях сложной формы.


Могу частично согласиться по поводу не гладкой функции, но что касается остального, то уже который год привожу примеры на сайте экспоненты, связанные со способом перемещения по поверхностям уровня. Именно метод Драгилева освобождает от необходимости перебирать точки объёма, позволяя перемещаться по поверхности. Вот последний пример, который был предложен на маткадовском форуме, с которым, судя по всему, не очень хорошо справляются пакеты, хотя переменная одна.
Особенно интересно, какое количество корней и с какой точностью будет обнаружено в левой части оси путём перемещения по прямой с любым шагом:
exp(-x)*(sin(x)+cos(x))+1-2*exp(-x/2)*(sin(x/2)+cos(x/2))=0;

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 11 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group