計算機程序設計

非線性規劃 - 數學規劃的組成部分之一

非線性規劃是的一部分 數學規劃, 其中的非線性函數是由一定的制約或表示 目標函數。 非線性規劃的主要目的是找到給定一定數量的參數和約束的目標函數的最佳值。

非線性規劃問題均來自不僅在本區域,因而有一定限制範圍內的線性內容達到最佳效果的問題不同,而且在國外。 這些類型的問題是那些可以表示為方程和不等式數學規劃任務。

非線性規劃根據多種函數F(x)中,功能限制和使向量x的尺寸分類。 因此,任務的名稱取決於變量的數量。 當使用一個可變非線性規劃可以通過一個參數無約束最優化來進行。 如果變量的數量,你可以使用一個以上的無條件的多參數優化。

為了解決使用的標準方法的線性問題 的線性規劃 (例如,單純形法)。 但是,隨著溶液的一般方法不存在非線性的,在每個單獨的情況下,選擇它也是其依賴於函數F(x)。

非線性規劃發生在日常生活中經常。 例如,它是在生產或購買貨物成本量不成比例地增加。

有時發現在非線性規劃問題的最優解決方案,試圖執行一個近似線性的問題。 一個例子是二次規劃,其中,所述函數F(x)由第二度的相對於所述變量,所觀察到的線性度限制的多項式表示。 第二個例子是使用懲罰函數法,在一定的限制它的使用減少了對極值類似的方法搜索沒有解決容易得多這樣的限制。

然而,當作為一個整體進行分析,非線性規劃是解決增加了任務的計算難度。 很多時候,我們在他們的使用近似解的優化技術。 可以提供解決這類問題的另一種強大的工具 - 數值方法來找到正確的解決方案,以給定的精度。

正如上面提到的,非線性規劃需要一個特殊的個體的方法,它必須考慮到它的特殊性。

有非線性規劃的以下方法:

- 梯度方法中,基於在點功能性梯度的性質。 換句話說,偏導數的向量中作為最大指數在這點附近增函數的方向上的點計算的。

- 蒙特卡洛方法,其中,所述平行六面體確定第n個層面,包括多個用於隨後的建模隨機的N-點與所述平行六面體的均勻分佈計劃。

-方法 動態規劃 減少到多維優化問題的任務更小的尺寸。

- 凸規劃方法在搜索的最小的凸函數或上的一組計劃凸部的最大的凹的實現。 在多個的計劃是凸多面體的情況下,那麼它可以被應用於單純形法。

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