y’=(1-y2)cos(x)+0.6y
при х0=0; xn=1; у0=0; h=0.1
program eyler;
label 100;
const h=0.1; x0=0; xk=1; у0=0;
х0=а;
var h,y,x:real;
i: integer;
function f (x,y: real): real;
begin
f:= (1-y*y)*cos(x)+0.6*y;
end;
begin
y:=y0; x:=x0;
100: y:=y+h*f(x,y);
x:=x+h;
writeln(‘ x=',x:5:1,' y=',y:8:5);
if x<xk then goto 100;
readln;
end.
x=0.1 y=0.1000
x=0.2 y=0.2045
x=0.3 y=0.3107
x=0.4 y=0.4156
x=0.5 y=0.5168
x=0.6 y=0.6121
x=0.7 y=0.7004
x=0.8 y=0.7814
x=0.9 y=0.8554
x=1.0 y=0.9234
y’=(1-y2)cos(x)+0.6yпри х0=0; xn=1; у0=0; h=0.1
program rungekutta;
label 100;
var
x,p,x0,y0,xk,y,a,b,c,d,h:real;
function f(x,y:real):real;
begin
f:= (1-y*y)*cos(x)+0.6*y;
end;
begin
x0:= 0; xk:=1; y0:= 0; h:=0.1;
x:=x0;y:=y0;
100: a:=h*f(x,y);
b:=h*f(x+h/2,y+a/2);
c:=h*f(x+h/2,y+b/2);
d:=h*f(x+h,y+c);
p:=(a+2*b+2*c+d)/6;
y:=y+p;
writeln('x=',x:8:1,'y=',y:8:5);
if x<xk then goto 100;
readln;
end.
ответ:
x=0.1 y=0.1025
x=0.2 y=0.2082
x=0.3 y=0.3141
x=0.4 y=0.4173
x=0.5 y=0.5156
x=0.6 y=0.6076
x=0.7 y=0.6926
x=0.8 y=0.7705
x=0.9 y=0.8419
x=1.0 y=0.9081
3. Оптимизационные модели
3.1. Решение транспортной задачи
Транспортная задача является частным случаем общей задачи линейного программирования. В линейном программировании функция цели и система ограничений заданна линейно.
Транспортная задача может быть решена основным методом линейного программирования – симплекс метода, но для неё разработаны более удобные и эффективные методы, в частности метод потенциала. Алгоритм транспортной задачи был впервые применён для рационализации перевозов груза, поэтому получил название транспортная задача.
Постановка задачи
Имеется m отправителей и n потребителей однородного груза. Запасы грухов у отправителей – ai, потребность в грузе у получателей – bj. Известна стоимость Сij перевозки единицы от каждого отправителя до каждого получателя. Требуется определить оптимальную схему перевозки груза от отправителей к получателям так, чиобы суммарные транспортные расходы были min. Обычно условие задачи записывается в виде таблицы:
В1 | В2 | Вn | Запасыai | |
А1 | С11X11 | С12X12 | С1nX1n | a1 |
А2 | С21X21 | С22X22 | С2nX2n | a2 |
Аm | Сm1Xm1 | Сm2Xm2 | СmnXmn | am |
Потребностьbj | b1 | b2 | bn | S ai = S bj |
xij – количество груза, перевозимого от aiотправителя к bj потребителю.
При решении транспортной задачи должны выполняться 4 условия:
1. Все запасы грузов должны быть вывезены, т.е.
i=1…m2. Все потребности в грузе должны быть удовлетворены, т.е.
j=1…n.3. Суммарные транспортные затарты должны быть min, т.е.
F=C11∙X11+ C12∙X12+…+ Cmn∙Xmn ® min
или
Существуют следующие методы решения задач:
1 Метод приближением условно оптимальными планами.
2 Метод потенциалов.
3 Метод рент.
4 Метод Филкерсона и т.д.
Расстановка поставок методом двойного предпочтения
1 итерация
В1 | В2 | В3 | B4 | Uj | ||
А1 | 5 | 4 | 245 | 245 | 90 | 0 |
А2 | 380 | 6 | 3 | 115 | 95 | -1 |
А3 | 110 | 290 | 3 | 7 | 100 | -3 |
Фикт. | 0 | 0-3 | 0135 | 0 | 135 | -2 |
90 | 90 | 180 | 60 | |||
Vi | 4 | 5 | 2 | 2 |
Fmin=90+90+240+15+10+180=625
2 итерация
В1 | В2 | В3 | B4 | Uj | ||
А1 | 5 | 4 | 290 | 2 | 90 | 0 |
А2 | 335 | 6 | 3-1 | 160 | 95 | 2 |
А3 | 155 | 245 | 3 | 7 | 100 | 0 |
Фикт. | 0 | 045 | 090 | 0 | 135 | -2 |
90 | 90 | 180 | 60 | |||
Vi | 1 | 2 | 2 | -1 |
Fmin=180+105+60+55+90=490
Конечная таблица
В1 | В2 | В3 | B4 | Uj | ||
А1 | 5 | 4 | 290 | 2 | 90 | 0 |
А2 | 3 | 6 | 335 | 160 | 95 | 1 |
А3 | 190 | 210 | 3 | 7 | 100 | 0 |
Фикт. | 0 | 080 | 055 | 0 | 135 | -2 |
90 | 90 | 180 | 60 | |||
Vi | 1 | 2 | 2 | 0 |
Fmin=180+105+60+90+20=455
3.2. Расчёт сетевого графика
Сетевая модель называется сетевым графиком, на котором в определённом порядке показаны все операции по созданию объекта. Векторы или нити на графике – это выполняемые работы. Узлы – это события, т.е. момент начала или окончания ряда работ. Сетевой график в отличие от линейного даёт не только перечень работ, но и взаимосвязь между ними. На основе расчёта графика контролируется ход работ, основное внимание уделяется критическим работам, для остальных рассчитывается резерв времени. В основу построения сети закладывают три понятия: работа, событие, путь.
Основные расчётные параметры – ранние и поздние сроки начала и окончания работы, и резервы времени.
Рассмотрим фрагмент графика.
Кодработы | Длит.работы | Тр.н. | Тр.о. | Тп.н. | Тп.о. | Общ.резерв | Частн.резерв |
1-2 | 4 | 0 | 4 | 0 | 4 | 0 | 0 |
1-3 | 5 | 0 | 5 | 8 | 13 | 8 | 6 |
1-7 | 3 | 0 | 3 | 11 | 14 | 11 | 11 |
2-3 | 7 | 4 | 11 | 6 | 13 | 2 | 0 |
2-4 | 9 | 4 | 13 | 10 | 19 | 6 | 4 |
2-7 | 10 | 4 | 14 | 1 | 14 | 0 | 0 |
2-8 | 8 | 4 | 12 | 13 | 21 | 9 | 6 |
3-4 | 6 | 11 | 17 | 13 | 19 | 2 | 0 |
3-5 | 8 | 11 | 19 | 19 | 27 | 8 | 0 |
4-5 | 0 | 17 | 17 | 27 | 27 | 10 | 2 |
4-8 | 1 | 17 | 18 | 20 | 21 | 3 | 0 |
4-10 | 20 | 17 | 37 | 19 | 39 | 2 | 2 |
5-6 | 11 | 19 | 30 | 27 | 38 | 8 | 0 |
5-10 | 9 | 19 | 28 | 30 | 39 | 11 | 11 |
5-12 | 7 | 19 | 26 | 39 | 46 | 20 | 20 |
6-11 | 4 | 30 | 34 | 40 | 44 | 10 | 10 |
6-12 | 8 | 30 | 38 | 28 | 46 | 8 | 8 |
7-8 | 0 | 14 | 14 | 21 | 21 | 7 | 4 |
7-9 | 10 | 14 | 24 | 14 | 24 | 0 | 0 |
8-9 | 3 | 18 | 21 | 21 | 24 | 3 | 3 |
8-10 | 7 | 18 | 25 | 32 | 39 | 14 | 14 |
9-10 | 15 | 24 | 39 | 24 | 39 | 0 | 0 |
10-11 | 5 | 39 | 44 | 39 | 44 | 0 | 0 |
11-12 | 2 | 44 | 46 | 44 | 46 | 0 | 0 |
Решение