GEOMETRİK PROGRAMLAMADA GEOMETRİK-HARMONİK ORTALAMA EŞİTSİZLİGİNİN ROLÜ VE FONKSİYONEL

Benzer belgeler
DOĞRUSAL PROGRAMLAMADA DUALİTE (DUALITY)

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

EŞİTLİK KISITLI TÜREVLİ YÖNTEMLER

İleri Diferansiyel Denklemler

OPTİMİZASYON TEKNİKLERİ-2. Hafta

Başlangıç Temel Programının Bilinmemesi Durumu

İleri Diferansiyel Denklemler

11.Konu Tam sayılarda bölünebilme, modüler aritmetik, Diofant denklemler

HOMOGEN OLMAYAN DENKLEMLER

Kısıtsız Optimizasyon OPTİMİZASYON Kısıtsız Optimizasyon

KONU 4: DOĞRUSAL PROGRAMLAMA MODELİ İÇİN ÇÖZÜM YÖNTEMLERİ I

İleri Diferansiyel Denklemler

fonksiyonu aralığında sürekli bir fonksiyon ve için ise olur. Eğer bu aralıktaki bütün x ler için ise bu fonksiyonun noktasında bir minimumu vardır.

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 SAYILAR 11 Bölüm 2 KÜMELER 31 Bölüm 3 FONKSİYONLAR

CEVAP ANAHTARI. Tempo Testi D 2-B 3-A 4-A 5-C 6-B 7-B 8-C 9-B 10-D 11-C 12-D 13-C 14-C

3.2. DP Modellerinin Simpleks Yöntem ile Çözümü Primal Simpleks Yöntem

İşaret ve Sistemler. Ders 11: Laplace Dönüşümleri

KISITLI OPTİMİZASYON

HESSİEN MATRİS QUADRATİK FORM MUTLAK ve BÖLGESEL MAKS-MİN NOKTALAR

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

Sistem Dinamiği. Bölüm 2- Dinamik Cevap ve Laplace Dönüşümü. Doç.Dr. Erhan AKDOĞAN

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

Kaynaklar Shepley L. Ross, Differential Equations (3rd Edition), 1984.

Doğrusal Programlamada Grafik Çözüm

Lineer Programlama. Doğrusal terimi, hem amaç hem de kısıtları temsil eden matematiksel fonksiyonların doğrusal olduğunu gösterir.

Temelleri. Doç.Dr.Ali Argun Karacabey

DOĞRUSAL OLMAYAN PROGRAMLAMA -II- Tek değişkenli doğrusal olmayan karar modelinin çözümü

DOĞRUSAL OLMAYAN PROGRAMLAMA -I-

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - I

Prof.Dr.F.Nejat EKMEKCİ, Prof. Dr. Yusuf YAYLI, BAHAR

Math 322 Diferensiyel Denklemler Ders Notları 2012

EM302 Yöneylem Araştırması 2 Doğrusal Olmayan Programlamaya Giriş. Dr. Özgür Kabak

doğrusal programlama DOĞRUSAL PROGRAMLAMA (GENEL)

Ayrık zamanlı sinyaller için de ayrık zamanlı Fourier dönüşümleri kullanılmatadır.

Fonksiyonlarda limiti öğrenirken değişkenlerin limitini ve sağdan-soldan limit kavramlarını öğreneceksiniz.

Yöneylem Araştırması II

TÜREV VE UYGULAMALARI

GÜZ DÖNEMİ ARASINAV SORULARI. 1. Sayısal çözümleme ve fonksiyonu tanımlayarak kullanıldığı alanları kısaca açıklayınız?

FEN FAKÜLTESİ MATEMATİK BÖLÜMÜ YAZ OKULU DERS İÇERİGİ. Bölümü Dersin Kodu ve Adı T P K AKTS

GEOMETRİK PROGRAMLAMANIN PAZARLAMA PROBLEMİNE UYGULANMASI

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

Optimizasyon İçin Kök(Generic) Model (Doğrusal-Olmayan Programlama Modeli)

yöneylem araştırması Nedensellik üzerine diyaloglar I

SÜREKLİLİK. 9.1 Süreklilik ve Süreksizlik Kavramları

Zeki Optimizasyon Teknikleri

İleri Diferansiyel Denklemler

Doğrusal Programlama. Prof. Dr. Ferit Kemal Sönmez

Prof. Dr. Mahmut Koçak.

0.1 Zarf Teoremi (Envelope Teorem)

PROJE ADI: ÖZDEŞ NESNELERİN FARKLI KUTULARA DAĞILIMINDA POLİNOM KULLANIMI

LYS YE DOĞRU MATEMATİK TESTİ

Okut. Yüksel YURTAY. İletişim : (264) Sayısal Analiz. Giriş.

MATLAB DA SAYISAL ANALİZ DOÇ. DR. ERSAN KABALCI

Karar değişkenlere ilişkin fonksiyonların ve bu fonksiyonlara ilişkin sınırlamaların tanımlanması

Genetik Algoritmalar. Bölüm 1. Optimizasyon. Yrd. Doç. Dr. Adem Tuncer E-posta:

İÇİNDEKİLER. Bölüm 1 MATEMATİKSEL İKTİSADA GİRİŞ İktisat Hakkında İktisatta Grafik ve Matematik Kullanımı 13

Kimya Mühendisliğinde Uygulamalı Matematik

Çalışma Soruları 1. a) x > 5 b) y < -3 c) xy > 0 d) x 3 < y e) (x-2) 2 + y 2 > 1. ( ) 2x

BÖLÜM 6 LAPLACE DÖNÜŞÜMLERİ

METASEZGİSEL YÖNTEMLER

ÜNİTE. MATEMATİK-1 Doç.Dr.Erdal KARADUMAN İÇİNDEKİLER HEDEFLER ÖZDEŞLİKLER, DENKLEMLER VE EŞİTSİZLİKLER

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - I

İleri Diferansiyel Denklemler

İleri Diferansiyel Denklemler

İleri Yöneylem Araştırması Uygulamaları Tam Sayılı Programlama

OPTIMIZASYON Bir Değişkenli Fonksiyonların Maksimizasyonu...2

Tek Değişkenli Optimizasyon OPTİMİZASYON. Gradient Tabanlı Yöntemler. Bisection (İkiye Bölme) Yöntemi

İKİNCİ DERECEDEN BİR BİLİNMEYENLİ DENKLEMLER,, olmak üzere 2. ÜNİTE. İKİNCİ DERECEDEN DENKLEMLER, EŞİTSİZLİKLER ve FONKSİYONLAR

OYUN TEORİSİ. Özlem AYDIN. Trakya Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

NÜMER IK ANAL IZ. Nuri ÖZALP. Sabit Nokta ve Fonksiyonel Yineleme. Bilimsel Hesaplama Matemati¼gi

28 C j -Z j /2 0

MATEMATiKSEL iktisat

ÜNİTE. MATEMATİK-1 Doç.Dr.Murat SUBAŞI İÇİNDEKİLER HEDEFLER TÜREV UYGULAMALARI-I

Şimdi de [ ] vektörünün ile gösterilen boyu veya büyüklüğü Pisagor. teoreminini iki kere kullanarak

İleri Diferansiyel Denklemler

İleri Diferansiyel Denklemler

İleri Diferansiyel Denklemler

MATE 409 SAYILAR TEORİSİ BÖLÜM: 8. Muazzez Sofuoğlu Nebil Tamcoşar

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

İleri Diferansiyel Denklemler

2(1+ 5 ) b = LYS MATEMATİK DENEMESİ. işleminin sonucu kaçtır? A)2 5 B)3 5 C)2+ 5 D)3+ 5 E) işleminin sonucu kaçtır?

Elektromanyetik Dalga Teorisi

ÖRNEKLEME DAĞILIŞLARI VE TAHMİNLEYİCİLERİN ÖZELLİKLERİ

İleri Diferansiyel Denklemler

VEKTÖR UZAYLARI 1.GİRİŞ

Proje Adı: Sonlu Bir Aritmetik Dizinin Terimlerinin Kuvvetleri Toplamının İndirgeme Bağıntısıyla Bulunması.

DÜZLEMDE GERİLME DÖNÜŞÜMLERİ

Zeki Optimizasyon Teknikleri

Çalışma Soruları 1. a) x > 5 b) y < -3 c) xy > 0 d) x 3 < y e) (x-2) 2 + y 2 > 1. ( ) 2x

OPTİMİZASYON TEKNİKLERİ. Kısıtsız Optimizasyon

Genel Graf Üzerinde Mutlak 1-merkez

1. BÖLÜM Polinomlar BÖLÜM II. Dereceden Denklemler BÖLÜM II. Dereceden Eşitsizlikler BÖLÜM Parabol

9.Konu Lineer bağımsızlık, taban, boyut Germe. 9.1.Tanım: V vektör uzayının her bir elemanı

KPSS ÖABT İLKÖĞRETİM MATEMATİK. Tamamı Çözümlü SORU BANKASI. 50 soruda SORU

İleri Diferansiyel Denklemler

YATAY UÇUŞ SEYAHAT PERFORMANSI (CRUISE PERFORMANCE)

İç-Çarpım Uzayları ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv. Dr. Nevin ORHUN

DOĞRUSAL PROGRAMLAMA TEKNİĞİ İLE KÖMÜR DAĞITIM OPTİMİZASYONU COAL DISTRIBUTION OPTIMIZATION BY UTILIZING LINEAR PROGRAMMING

Transkript:

M.Ü.İ.İ.B.F. Dergisi Prof.Dr.Kenan ERKURAL'a Armağan Yıl:J998, Cilt: XIV, Say. ı:2, s.53-59. GEOMETRİK PROGRAMLAMADA GEOMETRİK-HARMONİK ORTALAMA EŞİTSİZLİGİNİN ROLÜ VE FONKSİYONEL 1-GİRİŞ DÖNÜŞÜMLER Tuncay CA!V'. Geometrik Programlama genel lineer olmayan programlama problemlerinin çözilmilnde kullanılmak üzere geliştirilmiş bir tekniktir. Geometrik progr~mlartıa ilk defıa 1961 yıl\nda C.Zener tarafından mühendislik dallarınd.a uygulanmış, daha sonra R.Duffın tarafından dualite teorisi geliştirilerek lineer olmayan programlama problemlerine doğrudan uygul.anması sağlanmıştır. Bugüne kadar bu konuda yapılan araştırmalarda geometrik programlama birçok dallarda; örneğin ekonomi, işletme, kimya mühendisliği, nükleer mühendisliği, çevre mühendisliği, elektrik mühendisliği vb. dallarında başarıyla uygu.lanmaktadır. :! = (x.,x 1,...,x,,) g = g(!) = :L b/, (:!) T 1= 1 \ ve b 1 ER+ - olmak üzere şeklinde tanımlanan fonksiyona posynom ial fonksiyon denir. Eğer b,ı::. R ise fonksiyona signomial fonksiyon denir. Tilm opti'mizasyon problemlerinde olduğu gibi burada da amaç posynomial veya signomial fonksiyonu minimum veya. maksimum yapan (kısıtlı vey kısıtsız) ~ vektörünü bulmaktır. Bunun için geliştirilen tanım ve teoremler geometrik program lamanın güçlü bir teknik olduğunu gösterir. Fakat bazı fonksiyonlar vardır ki bu fonksiyo~lar ne posynomial ne de signomial yapısındadır. Fakat bir fonksi.yonel dönüşüm yardımıyla. verilen fonksiyonu posynomial veya signomial fonksiyon yapısına getirebiliriz. Bu çalışmada bunun için önemli olan geometrik-harmonik ortalama eşitsizliğinin önemi ve fonksiyonel dönüşümler açıklanacaktır. v 1, v 2, vn değişkenleri pozitif ve a 1,a 2,,o.N ağırhkları nonnegatif olmak üzere ' Dr. M.Ü. i.i.b.f. Ekonometri Bölümü.

54 Tuncay CAM eş it s izliği aritmetik, geometrik ve harmonik ortalama arasındaki ilişkiyi gösterir. Şimdi değişken dönüşümü uygulanırsa verilen eşitsizlik N 2 [ [ J] ~ I ~ i=i U; - 1 (1) şe klinde yaz ılır. Bu eş it siz li ğ in i spat ı [ l] numaralı eserde bulunabilir. u 1, u 2,..., un değişkenleri de pozitif d eğ işkenlerdir ve eşitlik ancak N u; =a;iu 1 J= I ; i = 1,2;...,N o ldu ğu zaman geçerlidir. Ayrıca burada eş itli ğ i de geçerlidir. Ş imdi, tekrar kısıtsız pozinoın geometrik programlamanın gelişmesine kaynak olan aritmetik-geometrik eşits izli ğ i ile birlikte harınonik ortalama gözönüne alınsııı. Signom geometrik programlamanın pozinom programlama problemlerine dönüştürülmesinde geometrik ve harmoııik oıialaına eşitsizliği kullanılabilir. Kı s ıtl arı standart olmayan geometrik programlama ; m = 1,2,...,M (2)

Prof.Dr.Kenan ERKURAL'a Armağan 55 şek linde bir veya daha fazla kısıt içerir. Bu kısıt bilinen standart formda,yazılırsa veya m = 1,2,...,M (3) elde edilir. Bu eşitsizlikteki u; ; i= 1,2,...,M pozinom terim m = 1,2,...,M şeklindedir. ( 1 ), (2), (3) eşitsizlikleri kullanılarak aşağıdaki sonuçlar yazılabilir: Geometrik ortalama kısıtı ve Harmonik ortalama kısıtı şeklindedir. Ayrıca olduğu biliniyor. Şu halde bu eşitlik kullanılarak a;

56 Tuncay CAM U. U; a.=--'-=---=----- L"; nı -., Tm g (x) i = ı ; i = 1,2,..., Tm şek linde tanımlanır. il-fonksiyonel DÖNÜŞÜMLER Geometrik programlamanın signom fonksiyonları içeren nonlineer problemlerinin çözümünde çok güçlü olmasına rağmen bazı özel tipteki problemlere doğrudan uygulanamazlar. Bu tip problemler uygun bir değişken dörfüşümti yardımı ile pozinom veya signom fonksiyon yapısına dönüştürülebilir. Ş imdi Min g(~) = k(~) + [m(~) ]~ v(~) ~>O a>o (4) şek lindeki nonlineer programl~ma problemini gö.zönüne alalım. Buradaki k(~), m(~) ve v~) pozinom fonksiyonlardır. Bu g~) fonksiyonu bir pozinom veya signom fonksiyon yapısında değildir. Dolayısıyla geometrik programlama k ull a nılarak yukarıdaki problemin optimal çözj.lmü bulunamaz. (4)' Un dengi olan problem Min : g(~) = k(~) + t 0 3.V(K) Kısıtlar : t 0-1 m(k) ~ 1 K, t 0 >O şek linde yazılabilir. Amaç g~)' yi minimum yapmak olduğundan m.c.f yi ta ile değiştirerek, to' ın minimum durumda mümkün olduğu kadar küçük kalacağını gösteren m~) :::; ta eşitsizliği yazılabilir. Optimum noktada t 0 =m~) geçerlidir. g~) fonksiyonunun optimal çözümü, yani minimumu, g~) fonksiyonunun optimal çözümü, yani minimumu ile ayn ıdır.

Prof.Dr.Kenan ERKURAL'a Armağan 57 111-POZİNOM YAKLAŞIMLAR ı Pozinom geometrik programlama problemlerinde maksimum dua! çözüm, primal problem için global çözümüdür. Bundan dolayı signom geometrik programları pozinoın programlara dönüştürülebilecek yaklaşımlardan bahsedilebilinir. Şimdi T N a,,, 'Y(;!)= Lh 1 CT[f,,(x,,)] t=ı fonksiyonu gözönüne alınsın. fn(xn) ; n= 1,2,...,N, xn reel değerli değişkene bağlı pozitif bir fonksiyondur. Ayrıca b 1 ; t=i,2,...,t pozitif reel sayılar ve~~ kuvvetleri de reel sayılardır. Ayrıca her &,için Y~) daima pozitiftir. Y(~)' yi minimum yapan x 1,x 2,,xN değerlerini bulmak için gerek koşul Y~)' nin her bir değişkene gö e kısmi türevlerini almakt ı r:. tı = ı (5) alınması durumunda (5) denklemi (6) şeklinde yazılabilir. Dua! değişkehlerin

58 Tuncay CAM N a,,, bl n [J,,(x,,)] 81 = _!!.;,,-=.!ı Y(~) t = 1,2,..., T (7) şe klinde tanımlanacağını biliyoruz. (7) denklemindeki ağırlıkların toplamı bire eşittir. T " '8=1 L.., 1 1 1= 1 Ortogonalite koşulları, (7) denklemi (6) denklemi içerisine yerleştirilerek. ve sıfırdan fa rklı Y~) fonksiyonuna bölünerek T Iaı,,Ôı =o n = 1,2,...,N 1= 1 şe klinde elde edilir. Pozinomlarda olduğu gibi Y*~*)'nın değeri, x/ değeri bilinmeı<sizin o,!erin yard ımı y l a kolayca bulunabilir. Y*~*) fonksiyonu sadece b, katsayıları ve o, ağ ırlıkl a rına bağ lı olarak aşa~ıdaki şekilde yaz ılabilir: N o, r ( )o, r bjj [J,, (x,, )J'" Y =;: TI Y = TI -~' 1= 1 1= 1 Öt - -- f~ 1 (x/ )' ın optimal değerleri (7) denkleminin her iki. tarafının on tabanına göre logaritması a lınarak ve elde edilen lineer denklem sistemi çözülerek bulunabilinir:

Prof.Dr.Kenan ERKURAL'a Armağan 59 t = 1,2,..., T Şu halde standart olmayan geometrik program lama problem!erinde bazı özel tipteki fonksiyonlara d ö nüşüm yapılarak verilen fonksiyon posynomial veya signoınial fonksiyon yapı s ın a dönüştürülebilinir ve geometrik programlama tekni ğ i kullanıl a rak posynomial veya signomial fonksiyonu minimum yapan~ vektörü bulunabilir. KAYNAKÇA: [ l] Duffin, R.J.,Peterson, E.L., " Geometrik Programming with Signoınials ", Journal of Optimization Tlıeory and Applicatio11s,Vol. l I, No. l, p.5, 1973 [2] Duffın, R.J.,Peterson, E.L., " Reversed Geometric Prograın s Treaded by Harmonic Means", lndia11a U11iversity Matlıematics Journal, Vol.22, No.6,p.536-537, 1972 [3) Rijckaert M.J.,and Martens X.M., "Coınparison ofgeneralized Geometric programming Algorihnı s", in : M. Avrel (ed), Advances in Geometric Programming, Plenuın Press, New York, p.293, 1980 [4] Duffın, R.J.,Peterson, E.L., and Zener, C., Geometric Programming, John Wiley and Sons, New York, p. 94, 1967 - [5] Beightler, Charles S. Phillips, Don.ald T., Applied Geometric Programming, John Wiley and Sons, ine., New York, p.270, 1976