YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

Benzer belgeler
YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

HESSİEN MATRİS QUADRATİK FORM MUTLAK ve BÖLGESEL MAKS-MİN NOKTALAR

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

28 C j -Z j /2 0

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

Simpleks Yöntemde Duyarlılık Analizleri

3.2. DP Modellerinin Simpleks Yöntem ile Çözümü Primal Simpleks Yöntem

SİMPLEKS ALGORİTMASI Yapay değişken kullanımı

KONU 4: DOĞRUSAL PROGRAMLAMA MODELİ İÇİN ÇÖZÜM YÖNTEMLERİ I

EŞİTLİK KISITLI TÜREVLİ YÖNTEMLER

ALTIN ORAN ARAMA (GOLDEN SECTION SEARCH) METODU

Altın Oran Arama Metodu(Golden Search)

EM302 Yöneylem Araştırması 2 Çok değişkenli DOP ların çözümü. Dr. Özgür Kabak

Zeki Optimizasyon Teknikleri

TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI DOKTORA PROGRAMI ŞEKİL TANIMA ÖDEV 2 KONU : DESTEK VEKTÖR MAKİNELERİ

DOĞRUSAL PROGRAMLAMADA DUALİTE (DUALITY)

TÜREV VE UYGULAMALARI

Modelleme bir sanattan çok bir Bilim olarak tanımlanabilir. Bir model kurucu için en önemli karar model seçiminde ilişkileri belirlemektir.

KISITLI OPTİMİZASYON

KUADRATİK FORM. Tanım: Kuadratik Form. Bir q(x 1,x 2,,x n ) fonksiyonu

DOĞRUSAL OLMAYAN PROGRAMLAMA -I-

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

Matematiksel modellerin elemanları

Math 322 Diferensiyel Denklemler Ders Notları 2012

Optimal Kontrol. Optimizasyonun Temelleri

TİPİK MODELLEME UYGULAMALARI

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

İleri Yöneylem Araştırması Uygulamaları Tam Sayılı Programlama

Lineer Dönüşümler ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv.Dr. Nevin ORHUN

Türk-Alman Üniversitesi. Ders Bilgi Formu

MATRİS - DETERMİNANT Test -1

Anadolu Üniversitesi Endüstri Mühendisliği Bölümü İST328 Yöneylem Araştırması 2 Dersi Bahar Dönemi. Hazırlayan: Doç. Dr.

Yöneylem Araştırması II

Türk-Alman Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi İşletme Bölümü Ders Bilgi Formu

ULAŞTIRMA MODELİ VE ÇEŞİTLİ ULAŞTIRMA MODELLERİ

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

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - I

DENİZ HARP OKULU ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

Simpleks Yönteminde Kullanılan İlave Değişkenler (Eşitliğin yönüne göre):

Bulanık Mantık Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Final Sınavı 27 Mayıs 2014 Süre: 1 Saat 45 Dakika

(m+2) +5<0. 7/m+3 + EŞİTSİZLİKLER A. TANIM

ÖRNEKLER-VEKTÖR UZAYLARI 1. Çözüm: w=k 1 u+k 2 v olmalıdır.

doğrusal programlama DOĞRUSAL PROGRAMLAMA (GENEL)

Başlangıç Temel Programının Bilinmemesi Durumu

Temelleri. Doç.Dr.Ali Argun Karacabey

ULAŞTIRMA MODELİ VE ÇEŞİTLİ ULAŞTIRMA MODELLERİ

ÖZDEĞERLER- ÖZVEKTÖRLER

Karar değişkenlere ilişkin fonksiyonların ve bu fonksiyonlara ilişkin sınırlamaların tanımlanması

Birinci Mertebeden Diferansiyel Denklemler Edwards and Penney, Difarensiyel denklemler ve sınır değer problemleri (çeviri: Prof. Dr.

Genel Graf Üzerinde Mutlak 1-merkez

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

Kısıtsız Optimizasyon OPTİMİZASYON Kısıtsız Optimizasyon

Yrd. Doç. Dr. A. Burak İNNER

T.C. DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ SOSYAL BİLİMLER ENSTİTÜSÜ EKONOMETRİ ANABİLİM DALI EKONOMETRİ DOKTORA PROGRAMI

Ege Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Kontrol Sistemleri II Dersi

Ege Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Kontrol Sistemleri II Dersi

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

Diferansiyel denklemler uygulama soruları

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

Ders 10. Prof.Dr.Haydar Eş Prof.Dr.Timur Karaçay. Simpleks Yöntemine Giriş Alıştırmalar 10

Maksimizasyon s.t. İşçilik, saat) (Kil, kg)

Bir Doğrusal Programlama Modelinin Genel Yapısı

VEKTÖR UZAYLARI 1.GİRİŞ

OYUN TEORİSİ. Özlem AYDIN. Trakya Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

Kübik Spline lar/cubic Splines

METASEZGİSEL YÖNTEMLER

Çok değişkenli fonksiyonlar. Maksimum- Minimum

8.Konu Vektör uzayları, Alt Uzaylar

TÜREV VE UYGULAMALARI

MATRİSEL ÇÖZÜM TABLOLARIYLA DUYARLILIK ANALİZİ

Mühendislik ve Bilgisayar Bilimleri Fakültesi Endüstri Mühendisliði

yöneylem araştırması Nedensellik üzerine diyaloglar I

1. Açık Bir Ekonomide Denge Çıktı (Gelir)

Yöneylem Araştırması I (IE 222) Ders Detayları

Cebirsel Fonksiyonlar

Doğrusal Programlama. Prof. Dr. Ferit Kemal Sönmez

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

KLASİK BULANIK MANTIK DENETLEYİCİ PROBLEMİ : INVERTED PENDULUM

EŞİTSİZLİKLER. 5. x 2 + 4x + 4 > x 2 0. eşitsizliğinin çözüm kümesi. eşitsizliğinin çözüm kümesi. aşağıdakilerden hangisidir?

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: END 3620

30 NİSAN-14 MAYIS ZEYNEP KAYAR. 1) L : R 3 R 2, L(x 1, x 2, x 3 ) = ( 3x 1 + 2x 3 4x 2, 2x 1 + x 2 3x 3 )

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

Alıştırmalar 1. 1) Aşağıdaki diferansiyel denklemlerin mertebesini ve derecesini bulunuz. Bağımlı ve bağımsız değişkenleri belirtiniz.

LYS MATEMATİK DENEME - 1

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - I

Jeodezide Yaklaşım Yöntemleri: Enterpolasyon ve Kollokasyon

BULANIK AMAÇ KATSAYILI DOĞRUSAL PROGRAMLAMA. Ayşe KURUÜZÜM (*)

Bulanık Mantık Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Arasınav - 11 Nisan 2014 Süre: 1 Saat 30 Dakika

Yöneylem Araştırması II (IE 323) Ders Detayları

2. LOJİSTİK ŞEBEKESİ TASARIMI

1. Açık Bir Ekonomide Denge Çıktı (Gelir)

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

DENKLEM SİSTEMLERİ. ifadesinde a sayısı bilinmeyenin katsayısı ve b ise sabit sayıdır.

1.DERECEDEN DENKLEMLER. (Bu belgenin güncellenmiş halini bu adresten indirebilirsiniz)

8.04 Kuantum Fiziği Ders X. Schrödinger denk. bir V(x) potansiyeli içinde bir boyutta bir parçacığın hareketini inceler.

NEWTON RAPHSON YÖNTEMİ

Transkript:

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III Prof. Dr. Cemalettin KUBAT Yrd. Doç. Dr. Özer UYGUN

İçerik Quadratic Programming

Bir karesel programlama modeli aşağıdaki gibi tanımlanır. Amaç fonksiyonu: Maks.(veya Min.) z = CX+X T DX Kısıtlar: AX b X 0

Burada; X = (x 1, x 2,, x n ) T C = (c 1, c 2,, c n ) b = (b 1, b 2,,b m ) a11 a1n A = am1 amn d11 d1n D = dm1 dmn z = CX+X T DX AX b X 0

X T DX fonksiyonu kuadratik bir form tanımlar. Burada D simetriktir. D matirisi problem maksimizasyonsa negatif tanımlı, problem minimizasyonsa pozitif tanımlıdır. Bu da z nin X te minimizasyon için kesinlikle konveks, maksimizasyon için de kesinlikle konkav olması anlamına gelir. Bu durumda konveks çözüm uzayını garanti eden kısıtların doğrusal olduğu varsayılır.

Bu problemin çözümü Kuhn-Tucker gerekli koşullarını temel alır. z kesinlikle konveks (veya konkav) ve çözüm uzayı konveks küme olduğu için bu koşullar global optimum için yeterlidir.

Kuadratik programlama problemi maksimizasyon durumu için ele alınacaktır. Problem şöyle yazılabilir: Amaç fonksiyonu: Maks. z =CX + X T DX Kısıtlar: A G(X) = I X b 0 0 Ayrıca; λ = (λ 1, λ 2,, λ m) T U = (µ 1, µ 2,, µ n ) T

Sırasıyla iki kısıt kümesi AX b 0 ve X 0 a karşılık gelen Lagrange çarpanları olsun. Kuhn-Tucker şartlarının uygulanması: λ 0, U 0 z (λ T, U T ) G(X) = 0 n λ İ b i a ij x j j=0 µ j x j = 0, j= 1,2,, n AX b, -X 0 = 0, i =1,2,,m

Şimdi, olur. z = X + 2X T D G(X) = A I

S, b AX 0, kısıtların aylak değişkenleri olsun. Koşullar -2X T D + T A U T = C AX + S = b µ j x j = 0 = λ S İ, tüm i ve j ler için λ, U, X, S 0 şekline indirgenir.

D T = D olduğu için ilk denklem kümesinin transpozesi -2DX + A T - U = C T olur. Dolayısıyla gerekli koşullar aşağıdaki gibi birleştirilebilir. 2D A T I 0 A 0 0 I X λ U S = CT b µ j x j = 0= λ is İ, tüm i ve j ler için λ, U, X, S 0

µ j x j = 0 = λ.s İ koşulları dışında geri kalan denklemler X, λ, U, S de doğrusal fonksiyonlardır. Problem böylece ek koşullar µ j x j = 0 = λ S İ yi sağlarken aynı zamanda doğrusal denklemler kümesinin çözümüne eşdeğerdir. z kesinlikle konkav ve çözüm uzayı konveks olduğundan, tüm koşulları sağlayan uygun çözüm tek bir optimum çözümü vermek zorundadır.

Sistemin çözümü iki faz yönteminin 1.fazı kullanılarak elde edilir. Tek sınır λ S İ = µ j x j = 0 koşullarını sağlamaktadır. Bu λ İ pozitif düzeyde temelse S i nin pozitif düzeyde temel olamayacağı anlamına gelir. Benzer şekilde µ j ve x j eş zamanlı olarak pozitif olamaz. Problem uygun çözüme sahipse, 1. Faz tüm yapay değişkenleri r = R1 + R2 + R3 + = 0 a eşit verecektir.

Örnek: Aşağıdaki Doğrusal olmayan problemini ele alalım: Maks. z = 4x 1 + 6x 2 2x 1 2 2x 1 x 2-2x 2 2 Kısıtlar : x 1 + 2x 2 2 x 1, x 2 0

Örnek: Bu problem matris formuna aşağıdaki gibi dönüştürülebilir: Maks. z = (4, 6) x 1 2 1 x 1 x + (x 1, x 2 ) 2 1 2 x 2 Kısıtlar: (1,2) x 1 x 2 2 x 1, x 2 0

Örnek: Kuhn- Tucker şartları aşağıdaki gibi yazılır: (1, 2) x 1 x 2 + S 1 = 2 Lagrange Çarpanı λ 1 tanımlanır. x 1 - µ 1 + R 1 = 0 x 2 - µ 2 + R 2 = 0 (X 1 X 2 λ 1 µ 1 µ 2 S 1 ) 4 2 1 1 0 0 2 4 2 0 1 0 1 2 0 0 0 1 x 1 x 2 λ 1 µ 1 µ 2 S 1 = 4 6 2

Örnek: İki Faz Yönteminin 1. Fazında min.r = R 1 + R 2 = 0 olduğunda Optimal sonuç bulunacaktır. Buna göre Başlangıç tablo şöyle oluşur: Temel X 1 X 2 λ 1 µ 1 µ 2 R 1 R 2 S 1 Çözüm r 6 6 3-1 -1 0 0 0 10 R 1 4 2 1-1 0 1 0 0 4 R 2 2 4 2 0-1 0 1 0 6 S 1 1 2 0 0 0 0 0 1 2

Örnek: 1.Tablo: Başlangıç tablosunda R1 = 4 daha büyük yapay değişken olmasından X 1 temele girerken, çıkan değişken R1 olacaktır. İşlemler sonucunda aşağıdaki tablo elde edilir: Temel X 1 X 2 λ 1 µ 1 µ 2 R 1 R 2 S 1 Çözüm r 0 3 3/2 1/2-1 -3/2 0 0 4 X 1 1 1/2 1/4-1/4 0 1/4 0 0 1 R 2 0 3 3/2 1/2-1 -1/2 1 0 4 S 1 0 3/2-1/4 1/4 0-1/4 0 1 1

Örnek: 2.Tablo: Üstteki tabloda X 2 değişkeni temele girerken, S1 terk eder. Bu da aşağıda tabloyu verir: Temel X 1 X 2 λ 1 µ 1 µ 2 R 1 R 2 S 1 Çözüm r 0 0 2 0-1 -1 0-2 2 X 1 1 0 1/3-1/3 0 1/3 0-1/3 2/3 R 2 0 0 2 0-1 0 1-2 2 X 2 0 1-1/6 1/6 0-1/6 0 2/3 2/3

Örnek: 3.Tablo: Üstteki tabloda λ 1 değişkeni temele girerken, R2 terk eder. Bu da aşağıdaki tabloyu verir: Temel X 1 X 2 λ 1 µ 1 µ 2 R 1 R 2 S 1 Çözüm r 0 0 0 0 0-1 -1/ 0 0 X 1 1 0 0-1/3 1/6 1/3-1/6 0 1/3 λ 1 0 0 1 0-1/2 0 1/2-1 1 X 2 0 1 0 1/6-1/12-1/6 1/12 1/2 5/6

Örnek: Bu son tablo r = 0 olduğundan 1.faz için optimum çözümü verir. Böylece optimum çözüm: x 1 *= 1/3, x 2 * =5/6 λ 1*= 1 z nin optimum değeri değişkenlerin çözüm değerleri amaç fonksiyonunda konularak hesaplanır: z = 4x 1 + 6x 2 2x 1 2 2x 1 x 2-2x 2 2 z = 4 (1/3) + 6 (5/6) 2 (1/3) 2 2(1/3)(5/6) 2(5/6) 2 z = 25 / 6

Problemler: 1. Maks. z = 6x 1 + 3x 2 4x 1 x 2 2x 1 2 3x 2 2 x 1 + x 2 1 2x 1 + 3x 2 4 x1, x2 0 2. Min.z = 2x 1 2 + 3x 3 2 + 2x 1 x 2 + 2x 2 x 3 + x 1 3x 2 5x 3 x 1 + x 2 + x 3 1 3x 1 + 2x 2 + x 3 6 x 1, x 2, x 3 0

Yöneylem Araştırması - II Kaynaklar 1. Hamdy Taha, Operations Research, 9th Ed. 2012 2. Wayne Winston, Operations Research Applications and Algorithms 4th. Edition, 2003. 3. MATLAB: Yapay Zeka ve Mühendislik Uygulamaları, Prof. Dr. C.Kubat, Beşiz Yayınları-1.Basım, Aralık 2012.