Полное программирование

В качестве примера применения динамического программирования рассмотрим задачу из области техники расчета и проектирования реакторов. На рис. 15-22, а изображена схема ряда последовательно включенных реакторов полного смешения, причем в соответствии [c.347]

Задача называется хорошо определенной, если решающий ее располагает каким-то способом узнать, когда он решил данную задачу. Иначе говоря, хорошо определенной называется задача, для которой при ее заданном предполагаемом решении можно применить алгоритмический метод, позволяющий определить, является ли оно на самом деле решением. Большинство задач, возникающих в гетерогенном катализе, так же как и в других областях знаний, являются плохо определенными мы выбираем некоторую последовательность действий, не будучи уверенными, что они окажутся эффективными в данных обстоятельствах. Хорошо определенные задачи обычно таковы, что в принципе существует некий алгоритмический метод их решения. Если пространство решений, содержащее истинное решение, весьма ограничено, то простейший способ решения — полный перебор. Однако при возрастании размерности пространства решений возникает так называемое проклятие размерности, приводящее к комбинаторному взрыву . Вследствие комбинаторного взрыва задачи могут быть решены лишь при условии существенного ограничения объема поиска путем применения эвристического программирования. Поэтому эвристику (эвристический метод) определяют как некоторое произвольное правило, стратегию, упрощение или любое другое средство, которое резко ограничивает объем поиска решения в крупных многомерных проблемных пространствах (пространствах решений проблем). [c.48]

В последнее время все в большей мере используется программированное обучение, которое дает возможность оформить учебный материал в виде обучающей программы. Кроме того, оно способствует повышению активности обучаемых, рациональному использованию рабочего времени, более полному усвоению изучаемого материала и использованию для этих целей современных технических средств как для интенсификации обучения слушателей, так и для повышения качества труда преподавателей. [c.66]

В третьей главе рассмотрен автоматизированный структурно-параметрический синтез гибких химико-технологических систем. Изложены задачи синтеза систем в условиях полной и неполной определенности информации. Отдельный параграф посвящен математическим методам и вычислительным алгоритмам структурно-параметрического синтеза систем дискретного типа. Изложены методы автоматической классификации технологических процессов, оптимизации технологической структуры и аппаратурного оформления химико-технологических систем периодического действия — алгоритмы эвристического типа, ветвей и границ , случайного поиска, геометрического программирования, комбинированные. [c.6]

Более сложными программами являются трансляторы, которые применяют для преобразования алгоритмов, записанных на языке программирования в последовательность машинных команд. Трансляторы содержат 1 0000—50000 команд. Полную проверку транслятора обычно не удается осуществить, поэтому в процессе эксплуатации продолжается выявление ошибок. [c.103]

Метод последовательного конструирования, анализа и отбора вариантов, так же как и метод динамического программирования, рассмотренный ранее, основан на построении доминирующих последовательностей векторов поэлементного резерва ХТС [237]. По сравнению с методом полного перебора при использовании метода последовательного конструирования, анализа и отбора вариантов сокращается число просматриваемых векторов резерва. Однако для задач большой размерности данный метод также характеризуется значительными вычислительными трудностями. Поэтому для решения задач оптимизации надежности ХТС большой размерности рекомендуют использовать метод ветвей и границ, основанный на построении усеченного дерева вариантов решений [51, 157, 158, 242]. [c.207]

При таком подходе задача синтеза оптимальной ХТС сводится к задаче нелинейного программирования, т.е. к отысканию такого набора oi J (отражающих топологию системы), а также параметров аппаратов (матрицы ЕЩ и технологических потоков (матрицы 5М), которые соответствовали бы оптимальному значению критерия эффективности. Задавая предварительно параметры оптимизации а,], ЕМ и 8М, можно учесть опыт и интуицию пользователя. Более того, пользователь может это сделать задавая, например, начальную конфигурацию ХТС с помощью матрицы а также может корректировать процесс синтеза на любом из его этапов. Важно отметить, что использование мини-моделей при синтезе и оптимизации ХТС позволяет рассматривать их как постоянно действующие ограничения, поскольку одной из составляющих частей мини-моделей является условие осуществимости, при нарушении которого процесс является нереализуемым. Таким образом, наличие мини-моделей позволяет еще до полного расчета химико-технологической системы оценить принципиальную возможность реализации процесса при заданной топологии и параметрах ХТС, что существенно упрощает решение задачи синтеза. [c.603]

По мере совершенствования математического обеспечения происходит усложнение решаемых задач, с одной стороны, и массовое использование комплексов программ — с другой. Возрастает как сложность создания систем, так и их эксплуатации. Разработчик системы имеет возможность выбора необходимой конфигурации вычислительной машины, наиболее полно соответствующей поставленной задаче, и, создавая систему, ориентируется на развитое системное математическое обеспечение, так как это значительно упрощает этапы разработки. Расширение круга потребителей приводит к необходимости создания специальных средств взаимообмена потребителей с системой. Это позволяет активно использовать систему без дополнительного изучения средств вычислительной техники и программирования. Поэтому при разработке операционных систем необходимо уделять большее внимание средствам, обеспечивающим взаимообмен пользователя и системы на языке, близком к естественному. [c.12]

Анализ функционирования ХТС, для которой известны математические модели отдельных элементов и технологическая топология, состоит в расчете полной математической модели для определения параметров выходных технологических потоков при заданных технологических условиях и параметрах входных потоков системы. Сложные ХТС включают большое число элементов, описываемых многомерными дифференциальными и конечно-разностными уравнениями. Поэтому даже простой однократный расчет математических моделей таких систем на современных ЦВМ занимает много времени и приводит к многочисленным трудностям как при программировании задач, так и при технической эксплуатации вычислительных машин. Указанные трудности обусловлены многомерностью решаемых задач, а также малым объемом памяти ОЗУ и низким быстродействием применяемых в настоящее время ЦВМ. Синтез оптимальных ХТС связан с неоднократным решением задач анализа их функционирования или полного расчета. [c.212]

Достоинства систем автоматического программирования определяются главным образом тем, насколько синтаксически полным и гибким является используемый алгоритмический язык. Поскольку автоматическое программирование призвано облегчить труд программиста по подготовке п отладке программы, при разработке синтаксиса языка учитываются именно эти требования. Необходимо учитывать такие факторы, как простота освоения и использования языка, для чего он должен но возможности приближаться к обычной записи формул, быть компактным и емким в смысле значения отдельных конструкций, иметь немногочисленные и простые правила. Наиболее полное осуществление указанных требований достигается при разработке языка, ориентированного на определенный класс машин, когда учитываются конструктивные особенности машин. Однако обилие алгоритмических языков программирования усложняет обмен готовыми алгоритмами и приводит к необходимости изучения нескольких языков. [c.46]

Приведение математической модели ФХС к форме информационного потока в виде блок-схемы является промежуточной стадией между формулировкой уравнений модели и составлением программы счета их на ЭВМ. Именно эта стадия во многом определяет эффективность реализации численного решения уравнений математической модели. В настоящее время задачи этой стадии решаются методами блочно-ориентированного программирования [91. Следует отметить, что существующие методы блочно-ориентированного программирования характеризуются сравнительно невысоким уровнем формализации, требуют наличия полных аналитических описаний всех составных частей системы и эффективность этих методов в значительной мере определяется уровнем квалификации и интуицией исследователя. [c.204]

Для решения задач из класса В и подкласса / , наиболее целесообразно применение методов эвристического программирования, основанных на использовании эвристик, помогающих человеку обходиться без полного перебора. [c.43]

Для сокращения полного перебора альтернативных вариантов предполагаемых решений в каждой конкретной задаче (или классе задач) используют определенные методы эвристического программирования, называемые также эвристическими методами. Известно несколько эвристических методов, имеющих достаточно большую область применения. Кратко рассмотрим сущность двух наиболее общих эвристических методов. Допустим, что имеется некоторое множество Q, содержащее подмножество решений или ответов К поставленной научно-технической задачи. На множестве Q задаются посылки задачи (предполагаемые решения в виде простых суждений) и определяется класс допустимых взаимных преобразований элементов множества 2. Требуется построить последовательность q , ведущую от по- [c.43]

В заключение покажем взаимосвязь между процедурами упорядоченного перебора на ДВР и различными стратегиями полного перебора решений, а также методами динамического программирования и программирования с обратным слежением . [c.188]

Реакторы с программированным тепловым режимом (неадиабатические). Некоторые реакции протекают в оптимальных условиях, если реактор фиксирует программу температур. Случай этот часто встречается при крекинге углеводородов, например, пропана в этилен и пропилен. Для проведения таких реакций обычно используют трубчатые реакторы с полным вытеснением. Так как рассматриваемые реакции являются эндотермическими, то, чтобы не снижать производительность реактора, пх проводят в адиабатическом режиме, с поперечным переносом тепла. Перенесенное через стенки тепло должно распределяться таким образом, чтобы создать увеличивающийся по длине реактора профиль температуры и компенсировать тем самым частичное снижение скорости реакции, возникающее вследствие уменьшения количества реагентов в ходе реакции (см. рис. П-ЗЗ). [c.63]

Реактор с программированным тепловым режимом. При производстве этилена и пропилена из пропана пли бензина используется трубчатый реактор с полным вытеснением и программированным тепловым режимом (рис. П-32). Собственно реактор представляет собой змеевик довольно большой длины, помещенный внутри печи с двумя зонами 1) конвекционной, которая обеспечивает нагревание, п 2) радиационной (с двумя экранами). В современных конструкциях два реакционных змеевика соединяют параллельно и помещают в печь, где каждый пз них имеет двойной радиационный экран. [c.106]

Оценка того или иного метода оптимизации обычно делается с точки зрения различных критериев. Важнейшие из них быстродействие метода, требуемая память при реализации метода на вычислительной машине, степень общности метода, позволяющая использовать его без каких-либо существенных изменений для определенного класса задач. Еще один критерий, который зачастую недооценивают, — это трудоемкость применения метода. Под этим понимается трудоемкость программирования при использовании метода для решения конкретных задач, необходимость выполнения каких-либо операций перед программированием (например, аналитическое определение формул для производных и др.). Часто более мощный метод не применяется только потому, что требует большей подготовительной работы. Отсюда возникает важная задача — возможно более полная автоматизация подготовительных работ. Однако ее решение существенно зависит от степени формализации метода. Проблеме автоматизации подготовки задач оптимизации с. х.-т. с. посвящена глава XII. [c.11]

Процесс пиролиза проводят в трубчатых печах, точнее в их змеевиках. Змеевики состоят из ряда прямых труб, последовательно соединенных двойниками и обогреваемых снаружи пламенем горелок или форсунок, в которых сгорает газообразное или жидкое топливо. По своим характеристикам такой змеевиковый реактор близок к реактору полного (идеального) вытеснения с программированным тепловым режимом. [c.265]

Система управления, рассмотренная в работе [4], предусматривает наличие двух подсистем подсистемы статической оптимизации , которая, используя полную математическую модель процесса, предсказывает (с учетом ограничений) область локализации оптимума и включается либо при существенном изменении условий протекания процесса, либо при смене критерия управления, и подсистемы динамической оптимизации , которая работает в реальном времени и воспринимает от подсистемы статической оптимизации информацию об изменении рабочей области, а также распознает ситуацию со сменами ограничений. Одновременно на каждом шаге управления подсистема динамической оптимизации, пользуясь упрощенной математической моделью, прогнозирует значение критерия и изменение ограничений, а при необходимости и рассчитывает требующиеся для достижения оптимума управляющие воздействия поскольку и модель процесса и ограничения в этой подсистеме описываются линейными алгебраическими уравнениями, для отыскания экстремума используется линейное программирование. [c.140]

Модель в основном верна и в настоящее время она основана на существующем в планировании методе линейного программирования. Гибкость и динамичность модели достигаются путем изменения информации об уровнях и соотнощении затрат на сырье (нефть, природный газ) и о потребности в нефтепродуктах. В качестве критерия оптимальности принят минимум народнохозяйственных приведенных затрат на добычу, транспорт, переработку нефти и замещение мазута природным газом при условии полного обеспечения заданной потребности в моторных топливах, сырье для нефтехимии и других продуктах, включая котельное топливо. [c.317]

Для тех, кто разрабатывает, проектирует и эксплуатирует современные биотехнические системы и комплексы, человек как главный компонент этих сложноорганизованных структур достаточно полно характеризуется показателями восприятия, внимания, памяти и мышления [9, 36]. При выполнении всей совокупности трудовых актов в деятельности по управлению, контролю, программированию н обслуживанию оператор на разных иерархических уровнях системы ЧМС реализует только три группы психофизиологических процессов деятельность анализаторов (восприятие информации), главную функцию центральной нервной системы (хранение и переработка информации) и эффективную деятельность (выдача командной информации, реализации команд) [16]. [c.74]

Хроматограмма в получена в режиме программированного изменения температуры от 30 до 130° С, которое позволяет успешно решить задачу полного разделения смеси. [c.86]

Лабораторный газовый хроматограф Цвет-2-65 предназначен для анализа сложных органических смесей. Для регистрации результатов анализа в этом хроматографе используется высокочувствительный пламенно-ионизационный детектор, работающий в дифференциальном режиме. Принцип работы хроматографа основан на использовании метода газо-адсорбционной и газо-жидкостной хроматографии. В нем используются набивные аналитические колонки длиной 100—300 см, внутренний диаме.р 0,4 см. Хроматограф может работать как в изотермическом режиме, так и в режиме линейного программирования температуры колонок. Испаритель обеспечивает быстрое и полное испарение жидкой смеси, так как в нем устанавливается температура, равная или выше температуры кипении наиболее высококипящего компонента пробы. Максимальная температура испарителя достигает 450°С при любой температуре термостата. [c.243]

Задания для программированного опроса. В кан<дое задание включено 10 вопросов, посвященных одному или нескольким методам. На каждый вопрос дается четыре ответа, из которых один правильный илн наиболее полный. [c.7]

Общей особенностью работы в режиме программирования температуры является существенный рост объема подготовительных операций, выполняемых аналитиком в соответствии с характером аналитической задачи и требованиями к чувствительности и точности анализа. Наиболее-полно проблема стабилизации режима анализа может быть решена только при целесообразном сочетании аппаратурных средств и соответствующих методических приемов. [c.87]

Учебное пособие по химии, написанное авторами из ФРГ, предназначено для средней школы. По объему материала пособие соответствует полной школьной программе по химии, но форма подачи материала необычна-это программированный учебник, рассчитанный в основном на самостоятельную работу учащегося и снабженный системой постоянного самоконтроля. [c.4]

Если площадь поперечного сечения емкости S, общий объем ее а объем жидкости SH, то можно определить газовый объем = = Vq — SH. Эти два уравнения используются в модели так, как показано на рис. IV-9. Полная модель, куда вошли эти уравнения, представлена на рис. IV-10. Система уравнений математической модели может быть решена, например, относительно изменения уровня Н во времени для заданных режимов изменения Pi(t) и Pj (t). Практически подобное решение трудно получить аналитически, но оно может быть легко найдено численными методами с использованием вычислительной техники любым квалифицированным программистом. Для этого достаточно представить ему такую задачу в виде естественно расположенной модели, а далее все сводится к программированию и простой вычислительной процедуре. [c.68]

Такой метод программирования подобен описанному ранее (см. гл. III) методу программного моделирования, предназначенному для решения сложной системы уравнений на основе отдельных стандартных подпрограмм расчета элементарных математических функций (синуса, косинуса, экспоненты, логарифма и т. д.). Современные вычислительные машины автоматически осуществляют над ними различные математические операции в соответствии с полной программой вычислений. Удобство такого метода программирования очевидно — он позволяет ускорить программирование больших задач. Этот метод в настоящее время успешно распространяется в области моделирования технологических процессов. Создаются стандартные программы расчета отдельных типовых процессов. [c.163]

Рассмотренные в настоящей главе примеры использования метода динамического программирования для решения оптимальных задач затрагивают лишь относительно небольшую область возможного применения этого метода. Более полные сведения об его использовании для решения задач оптимизации могут быть найдены в достаточно подробном изложении в литературе [2, 3, 5, 6]. [c.308]

Автор в увлекательной форме знакомит читателя с основами построения и работой вычислительных машин, с важнейшими положениями математической логики, ключевыми понятиями управления. Читатель сможет изучить устройство и принципы работы вычислительных машин, методы программирования, основы теории множеств и математической логики, а также некоторые методы вычислительной математики познакомится с основами кибернетики усвоит основные понятия автоматизированных систем управления познакомится с обучающими и обучающимися автоматами. Работа изобилует большим количеством очень интересных и необычных примеров, а для более быстрого и полного понимания снабжена многими иллюстрациями и блок-схемами. " [c.381]

В работе [21] рассмотрен синтез оптимальной схемы устано вки газоразделения предельных газов для НПЗ п,роиз водительностью 12 млн. т нефти в год. Синтез проводили методом динам(Ического программирования с выбором оптимального давления ректификации в каждой ступени. Для каждой колонны принималось условие четкого деления, когда целевой компонент содержит в качестве цримесей только смежные по летучести компоненты. Оптимальное давление в каждой колонне оетределяли из условия полной конденсации верхнего продукта воздухом или водой при температуре дистиллята на выходе из конденсатора-холодильника, равной 50 °С. [c.291]

Исходный момент решения задачи по со 5данию ТСК — открытие и идентификация месторождения. В процессе идентификации месторождения должны быть получены возможно полные данные по составу пластового флюида, ибо они дают начало первому этапу научных исследований, названных здесь Программированием создания и развития ТСК и ФС . На этом 240 [c.240]

ПЛ/1 разработан исходя из общих принципов построения языков программирования и содержит основные элементы таких языков, как Алгол, Кобол, Фортран. Являясь процедурно-ориентиро-ванным языком, ПЛ/1 содержит элементы, свойственные машинноориентированным языкам, и допускает работу с внутренним представлением данных. В ДОС/ЕС реализовано подмножество языка, в котором отсутствуют некоторые концепции полного языка (например, нельзя использовать массивы с размерностью больше трех, комплексные числа, сечения массивов, параллельное выполнение нескольких ветвей программы и т. д.). [c.226]

Затем изложены принципы построения моделируюш их алгоритмов ФХС по диаграммам связи. Приведение математической модели ФХС к форме информационного потока в виде блок-схемы является основной промежуточной стадией между формулировкой уравнений модели и составлением программы численного решения уравнений на ЭВМ. Существующие методы блочно-ориентированного программирования требуют наличия полных аналитических описаний всех составных частей системы, недостаточно формализованы, и эффективность этих методов в значительной мере определяется уровнем квалификации и интуицией исследователя. Рассматриваемый метод топологического описания ФХС открывает путь к формализованному построению полного информационного потока системы в виде блок-схемы непосредственно по связной диаграмме ФХС без записи системных уравнений, что снижает вероятность принятия ошибочных решений. При этом блок-схема моделирующего алгоритма ФХС всегда основана на естественных причинно-следственных отношениях, соответствующих механизму исследуемого физико-химического процесса. Моделирующий алгоритм, синтезированный по связной диаграмме, представляет блочно-ориентированную программу более высокого уровня, чем информационные потоки, составленные вручную на основе аналитического описания ФХС. В такой программе каждому блоку соответствует определенный оператор, а сам алгоритм непосредственно подготовлен для программирования на аналого-цифровых комплексах с применением современных операционных систем. [c.292]

Данная специализация по сравнению с ранее существ тощимн отличается более широким охватом отраслей промышленности. Поэтому потребовалось полное обновление содержания Ч1ггаемых дисциплин и введения новых предметов (например, прикладное программирование, диагностика). [c.17]

Реакторы с программированным тепловым режимом и полным вытесненпем имеют заданное изменение температуры по длине реактора. Применяют такие реакторы главным образом для улучшения выхода эндотермических реакций, например, при крекинге углеводородов. [c.54]

Для каждой области температур кипения анализируемых. веществ существует оптимальная пористость адсорбента для разделения низкокипящих, наиболее слабо сорбирующихся газов нужно использовать силикагели с высокой удельной поверхностью и средним диаметром пор не более 2 нм, для анализа углеводородных газов с температурой кипения не выше 10 °С — силикагели с диаметром пор 5—20 нм и для разделения более высококипящих углеводородов — соответственно более крупнопористые силикагели [36]. Модифицирование неоднородных крупнопористых силикагелей гидроксидом калия, поташом или силикатом калия приводит к уменьшению асимметрии пиков и повышению селективности разделения углеводородов j-С4 [37]. В качестве адсорбентов с полярной поверхностью, селективных по отношению к алкенам, используются также оксид алюминия [38] и цеолиты [39—40]. Полное разделение неуглеводородных компонентов газов нефтепереработки проведено на цеолите в режиме программирования температур 50—300°С [4.3]. [c.115]

В современных условиях ТПФП становится инструментом программирования целесообразной деятельности и управления ПО (предприятием). Для полноценной разработки техпромфинплана кроме утверждаемых сверху показателей он должен включать расчетные показатели, с помощью которых обосновываются директивные показатели. К расчетным показателям относятся такие, как валовой оборот и валовая продукция, средняя заработная плата, себестоимость продукции и другие показатели, необходимые для управления предприятием, анализа и оценки результатов его деятельности. Расчетные показатели ТПФП должны находиться в полном. соответствии с директивными показателями, утвержденными вышестоящей организацией. [c.214]

Широко используют для решений на моделях итеративные методы. Сущность их заключается в вычислеюм некоторого пробного решения, которое затем улучшается за некоторое число итераций (шагов) с помощью соответствующего алгоритма. К итеративным методам относятся методы линейного, нелинейного и динамического программирования, а также метод полного перебора вариантов, который может быть с успехом применен при небольшом числе оптимизируемых переменных, и их возможных значений. [c.158]

В решении всех этих вопросов требуется слаженная работа экономистов, математиков и статистиков. Методы линейного и вообще математического программирования с применением элект-рокной вычислительной техники дают возможность максимального приближения к реальным условиям, одновременного и совместного учета огромного числа взаимосвязей и обстоятельств, которые совершенно не в состоянии охватить человеческий мозг. Повышение теоретического ур овня, увеличение роли экономической науки в развитии народного хозяйства дадут стране исключительно большой эфф ект и позволят полнее использовать преимущества социалистической системы хозяйства. [c.168]

Оценивая приемлемость методов математического программирования для принятия решений в организационных системах управления, необходимо отметить, что эти методы в наибольшей степени приспособлены для решения хорошо структуризованных задач планирования и управления в условиях полной информированности или неполноты информации. При постановке подобных задач предполагается, что существуют 1) четко сформулированные цель или множество целей 2) критерии, с помощью которых количественно оценивается степень достижения цели 3) модели, описывающие взаимосвязи между целями, множеством состояний объекта и среды, способами действия, затратами и эффективностью 4) процедуры выбора наиболее эффективных, с точки зрения ЛПР, способов действия. [c.186]

Еще Дж. Данциг показал [56], что симплекс-метод для сетевой задачи линейного программирования (ЛП) сводится к целенаправленному перебору деревьев этой сети. А теоретические основы построения и алгоритмизации сетевых потоковых моделей изложены в известной книге Л. Форда и Д. Фалкерсона [237], которые, в частности, раскрыли двойственность задач о максимальном потоке и минимальном разрезе сети. Имеется ряд монографий отечественных и зарубежных авторов, в которых рассматриваются различные вопросы теории и методов решения нелинейных сетевых транспортных и других экстремальных задач на графах [35, 66, 257]. Применительно к трубопроводным системам (ТПС) наиболее полное истолкование сетевых потоковых моделей (на примере задач оптимизации развития, текущего и перспективного планирования работы газотранспортных систем и Единой системы газоснабжения страны) дано в монографии [228]. [c.166]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология