Смекни!
smekni.com

Аналіз чутливості використання методу Якобі для рішення задач лінійного програмування (стр. 4 из 4)

Тому що матриця J— невирождена, існує зворотна матриця J-1. Отже,

Ці рівняння визначають

як функцію
(нагадаємо, що Z є вектором незалежних перемінних). Заміна
в рівнянні
дозволяє виразити
через
:

З цього рівняння випливає, що диференціювання функції

по векторі незалежних перемінних Z дає формулу:

де

-приведений градієнт функції
. Вектор
(Y,Z) повинний звертатися в нуль у стаціонарних крапках.

Достатні умови наявності єкстремуми в стаціонарній крапці аналогічні умовам, представленим у розділі. 1.1. У цьому випадку елементи матриці Гессе відповідають компонентам вектора незалежних перемінних Z і є приведеними другими похідними, які можна обчислити, скориставшись рівністю:

Вектор

задає i-ю рядок (приведеної) матриці Гессе. Помітимо, що W є функцією Y, а Y— функцією Z; при цьому

Таким чином, при обчисленні частинної похідної

по zi, варто застосувати до компонентів W правило диференціювання складної функції. Це означає, що


5. ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

5.1. Постановка задачі.

Розглядається наступна задача:

максимізувати X=x12+2x22+10x32+5x1x2,

при

g1 (X)=x1+x2+3x2x3-5=0

g2 (X)=x12+5x1x2+x3x2+x32-7=0

Застосувати метод Якобі для перебування дс (х) у припустимій околиці припустимої крапки X0 (1,1,1). Припустити, що зазначена околиця визначається умовою

5.2. Рішення задачі

Нехай Y=(X2,X3), Z=X3 має:

Для того щоб одержати оцінку збільшення

в припустимій околиці припустимої крапки X0 (1,1,1), викликаного малою зміною
, варто обчислити

Отже

Тому що:

Якщо задана величина зміни

незалежної перемінний Х1, то припустимі значення
і
залежних перемінних Х2 і Х3 визначаються відповідно до формули

.

При

одержуємо

Для перевірки точності отриманої вище оцінки

обчислимо
іншим способом:

Знайдемо (X) і (Х0+

).

Отримане значення не збігається з величиною

обчисленої вище. Розходження між двома результатами (0,4841 і 0,4514) є наслідком лінійної апроксимації, що фігурує в задачі нелінійних функцій в околиці крапки Х0. Тому використану вище формулу можна застосовувати лише у випадках, коли відхилення від крапки Х0 малі.