4.2.    Стандартные формы задач оптимизации

Back

В стандартных формах задач объектом оптимизации является непрерывная функция  вещественных переменных , допустимая область  задается конечной системой равенств  и неравенств с непрерывными левыми частями  и . Если при этом область  ограничена, то в ней обязательно существует по крайней мере одна точка абсолютного максимума и одна точка абсолютного минимума функции . Поскольку перемена знака у левых частей неравенств  и  меняет знаки этих неравенств на противоположные, можно ограничиться одним из двух типов неравенств. Обычно при максимизации используются неравенства вида , а при минимизации - неравенства вида . Таким образом, возникают две стандартные формы постановки задач оптимизации.

      ; .   (4.2)

Ограничения типа неравенств легко заменить ограничениями типа равенств и простыми координатными неравенствами, вводя дополнительные (вещественные) переменные . При этом ограничения вида  заменятся парой ограничений , , а ограничения  - парой ограничений , . Этот прием будет в дальнейшем именоваться приемом элиминации нетривиальных неравенств. Его особенно удобно применять в тех случаях, когда по смыслу задачи все точки допустимой области имеют неотрицательные координаты. В результате его применения в таких условиях возникает третья стандартная форма постановки задачи оптимизации:

      . (4.3)

Во всех перечисленных постановках может присутствовать дополнительное требование о том, чтобы все координаты точки оптимума были целыми числами (или числами некоторого заданного ряда). Это требование превращает задачу непрерывной оптимизации в задачу целочисленной оптимизации. В случае, когда допустимая область  ограничена, в ней может находиться лишь конечное множество точек с целочисленными координатами. Поэтому задача целочисленной оптимизации в ограниченной области в принципе может быть решена методом перебора, то есть путем вычисления значения целевой функции во всех допустимых точках и выбора из них точки (или точек) с оптимальными значениями критерия.

Навигация