Rozwiazujac zadanie "Optymalizacji bez ograniczeń" znajdujemy wartosci zmiennych decyzyjnych minimalizujace ( lub maksymalizujace ) funkcje celu.
W trudniejszym zadaniu wartosci zmiennych decyzyjnych lub ich kombinacje moga byc ograniczone. Najprostsza jest optymalizacja liniowa - programowanie liniowe. Czesc problemów optymalizacyjnych ( transport, energetyka, telekomunikacja, produkcja, planowanie, przydzial ) znajduje rozwiązanie poprzez sprowadzenie ich do postaci problemu programowania liniowego.
Opracowany w 1984 przez Narendra Karmarkar-a algorytm nazwany jego nazwiskiem ( U.S. Patent 4,744,026, "Methods and apparatus for efficient resource allocation" , uzyto go do optymalizacji sieci telekomunikacyjnej AT&T gdzie pracował. W 1988 roku AT&T dostarczyła Pentagonowi stosujacy ten algorytm system KORBX, rozwiazujacy zadania uwazane wczesniej za nierozwiazywalne z uwagi na ogromny naklad obliczen ) dziala w czasie wielomianowym. Udaje sie nim rozwiazywac duze zadania pozostajace poza zasiegiem metody starszej Simplex opracowanej przez Dantzig-a, dzialajacej w najgorszym wypadku w czasie eksponencjalnym choc przecietnie wielomianowym Generalnie metody punktu wewnetrznego ( Interior point methods ) pozwalaja rozwizazywac duze zadania takze nieliniowe.
W optymalizacji dyskretnej zbiór zmiennych decyzyjnych jest skończonym zbiorem wartości dyskretnych, w szczegolnosci binarnych.
W zadaniu optymalizacji wielokryterialnej szukamy zbioru rozwiązań optymalnych o różnym stopniu kompromisu pomiędzy poszczególnymi kryteriami.
Opymalizuje sie tez procesy dynamiczne.
Oprocz metod standardowych uzywa sie algorytmow dedykowanych do specyficznych , waskich grup zadan.
Optymalizowac mozna wszelkie konstrukcje inzynierskie. Optymalizowac mozna drogowe, kolejowe, wodne, lotnicze i mieszane sieci transportowe. W latach II Wojny poslugujac sie kalkulatorami recznie optymalizowano liniowe problemy optymalnych dostaw dla armi. Optymalizowac mozna system podatkowy czy system ochrony zdrowia.
W praktyce sformułowanie funkcji celu jest trudne.
W czasie II Wojny swiatowej brytyjscy uczeni optymalizowali uproszczone zadanie bombardowan strategicznych. Normalnie maksymalizowali sume prawdopodobnych szkod zadanych III Rzeszy pomniejszona o prawdopodobne wlasne szkody w akcji. Szkoda byla wielkoscia strat materialnych w kazdym rodzaju majatku plus wartosc zabitych ludzi.
W zadaniach dedykowanych chodzilo o zniszczenie konkretnych, waznych obiektow ale dominujaca wiekszosc akcji miala po prostu niszczyc majatek niezaleznie od tego czy sa to fabryki czy tez domy mieszkalne i kapital ludzki czyli zabic i ranic jak najwiecej ludzi. Zniszczyc i spalic miasta oraz zabic i ranic jak najwiecej ludzi wroga - to droga do zwyciestwa.
Optymalne decyzje ( takze na wojnie ) sa podejmowane tylko na podstawie dobrych i aktualnych informacji. W rozpoczynajacej sie I Wojnie Swiatowej wszyscy uwazali ze wygraja konflikt ! Uczestnicy konfliktu ( czyli militarnej gry ) mieli dalece bledne pojecie o potencjale i zasobach przeciwnika. Kazdy agresor w planie wojny musi miec prawdopodobny scenariusz rozwoju sytuacji i cele do osiagniecia oraz teorie zakonczenia konfliktu.
W czasie II Wojny w Niemczech stworzono bardzo uzyteczny Index sily bojowej dla poszczegolnych rodzajow sprzetu militarnego czy oddzialow w okreslonym rodzaju starcia z wrogiem. Zamierzeniem byla optymalna alokacja srodkow w toczonej wojnie totalnej.
Jak skonstruowac funkcje celu dla programu autonomicznego samochodu ? Minimalizacja wazonej sumy czasu przejazdu czyli straconego czasu pasazera ( czas pasazera to pieniadz ) i kosztu przejazdu ( paliwo i zuzycie pojazdu ) i potencjalnych szkod w razie wypadku. Sytuacja decyzyjna robi sie bardzo skomplikowana w sytuacji kolizyjnej. Przykladowo, potracic pieszego czy ryzykowac zderzenie z ciezarowka i smierc 5 pasazerow ?
Dla podjecia optymalnej decyzji konieczna jest znajomosc roznych cen a w tym ceny zdrowia i zycia ludzkiego, funkcji wypadkosci w zaleznosc od natezenia ruchu, warunkow atmosferycznych i aktualnego ruchu.
Stalin marzył o stworzeniu hybrydy człowieka i maszyny, a marzenie to próbowali zrealizować radzieccy naukowcy, wznawiając przerwane podczas I wojny światowej eksperymenty.
Sowiecki naukowiec Vladimir Petrovich Demikhov byl pionierem transplantologi. W 1960 roku wydał monografie o pozniejszym angielskim tytule “Experimental transplantation of vital organs”. W 1962 została ona wydana w Nowym Yorku, Berlinie i Madrycie.
Christiaan Barnard, ktory wykonał pierwszy przeszczp serca, dwukrotnie w 1960 i 1963 roku goscil w laboratorium Demikhova, ktorego uwazal za nauczyciela i mistrza.
Demikhov goszczac w 1959 roku w NRD przeszczepil psu druga głowe, która ruszala oczami, reagowala na bodzce, piła, warczała i strzygła uszami.
Jestesmy obecnie na etapie eksperymentów łączenia elektroniki z systemem nerwowym zwierzat i człowieka. Chodzi takze o czesciowe odzyskanie funkcji utraconych zmysłów i umozliwienie wykonywania niepełnosprawnym czynnosci sztucznymi rekami i nogami.
Amerykańska DARPA – Defense Advanced Research Projects Agency, prowadzaca ambitne, innowacyjne projekty przeznacza 60 milionów dolarów na najbliższe 4 lata badan na budowę wszczepialnego do ludzkiego mozgu interfejsu o bardzo duzej szybkosci dzialania. Interfejs ma być dwukierunkowy i uniwersalny. Zolnierz - pilot - dowodca, polaczony z komputerami i calym systemem automatyzacji wojny mogłby byc bardzo sprawnym decydentem w walce.
Z drugiej jednak strony jest uparte dazenie do eliminacja czlowieka z procesu decyzyjnego jako najslabszego ogniwa tego procesu.
Byla juz mowa o tym ze algorytmy juz sa i beda szeroko stosowane do analizy materialow postepowan prawnych. W procesach karnych dla czynow umyslnych kluczem dla wielkosci kary jest wielkosc zamierzonej i wyrzadzonej szkody. Dla czynow nieumyslnych ocenic trzeba stopien lekcewazenia wymogow bepieczenstwa w polaczeniu z potencjalna szkoda. Znow nie uciekniemy od ustalenia wartosci zycia i zdrowia ludzkiego.
Zwrocmy uwage ze znajomosc funkcji wypadkowosci oraz wartosci zycia i zdrowia ludzkiego i znajomosc psychiki kierowcy pozwoli w przyszlosci wyliczyc optymalna wielkosc mandatow za wykroczenia drogowe czyli za lekcewazenie wymogow bepieczenstwa.
Teleinformatyka czyli ICT, Information and Communication Technologies, to wszelkie technologie umożliwiające przesyłanie informacji i manipulowanie nia. ICT poczynila spore postepy i bez problemu daje sie dane szybko przesylac a takze uzywac roznych urzadzen sieciowych.
Teraz znow najwazniejsze beda algorytmy ktore pozwola z uzyskanych danych zrobic uzytek !
Ten kto posluzy sie algorytmem rzeczywiscie sprawnego inwestowania-spekulowania zarobi wielkie pieniadze. Funkcja celu jest wazony przyrost i ochrona kapitalu.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz