Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Фізико-математичні науки / Теоретичні основи інформатики та кібернетики


Роскладка Олена Володимирівна. Задачі оптимізації на полікомбінаторних множинах: властивості та розв'язування : Дис... канд. фіз.-мат. наук: 01.05.01 / Полтавський національний технічний ун-т ім. Юрія Кондратюка. — Полтава, 2004. — 163арк. — Бібліогр.: арк. 124-143.



Анотація до роботи:

Роскладка О. В. Задачі оптимізації на полікомбінаторних множинах: властивості та розв’язування. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.05.01 – теоретичні основи інформатики та кібернетики. – Інститут кібернетики ім. В. М. Глушкова НАН України, Київ, 2004.

В дисертації поставлена загальна задача полікомбінаторної оптимізації, виявлені та доведені властивості загальної полікомбінаторної множини, а також її частинних випадків – евклідових комбінаторних множин поліпереставлень та полірозміщень. Доведені необхідні та достатні умови для фундаментальних властивостей евклідових комбінаторних переставних і поліпереставних многогранників - невиродженості та еквівалентності. Для опуклих оболонок множин розміщень та полірозміщень виявлені надлишкові обмеження в системах лінійних нерівностей і отримано незвідні системи обмежень.

Побудована нова математична модель задачі розміщення об’єктів обслуговування як задачі евклідової полікомбінаторної оптимізації і отримано її точний розв’язок. Обґрунтовано поширення методу динамічного програмування для спеціального класу задач полікомбінаторної оптимізації.

Евклідова комбінаторна оптимізація є прогресивним та перспективним напрямком досліджень в області математичного програмування та проблем дослідження операцій, пов’язаних з інформатикою. Серед комбінаторних об’єктів, які потребують всебічного дослідження все важливіше місце займають більш складні структури – полікомбінаторні множини. Інтерес до дослідження апарату полікомбінаторних множин викликаний їх великим практичним значенням щодо постановки та розв’язування задач комбінаторної оптимізації, які описують економічні, соціальні та інші процеси і системи.

В дисертаційній роботі поставлена загальна задача полікомбінаторної оптимізації, виявлені та доведені властивості загальної полікомбінаторної множини, а також її частинних випадків – евклідових комбінаторних множин поліпереставлень та полірозміщень.

Методи дослідження полікомбінаторних множин, що використовуються в дисертації, ґрунтуються на розвинутих раніше теорії та методах евклідової комбінаторної оптимізації, а також на інших відомих методах дискретної оптимізації.

Достовірність результатів дисертації випливає з логічності та строгості математичних доведень лем, теорем та тверджень і підтверджена результатами чисельних експериментів.

В дисертації вперше доведені фундаментальні властивості евклідових комбінаторних переставних і поліпереставних многогранників - невиродженість та еквівалентність. Доведені необхідні та достатні умови невиродженості опуклих оболонок загальних множин переставлень та поліпереставлень. Обґрунтовані достатні умови еквівалентності опуклих оболонок евклідових комбінаторних і полікомбінаторних множин переставлень.

Встановлення необхідних та достатніх умов невиродженості загальних многогранників переставлень та поліпереставлень дозволяє застосовувати для їх дослідження апарат комбінаторної теорії многогранників, численні методи якого розвинуто, в основному, саме для невироджених многогранників. Доведення достатньої умови еквівалентності комбінаторних многогранників одного типу дозволяє визначити класи еквівалентності за їх первинною специфікацією і досліджувати спільні властивості класу, аналізуючи властивості лише окремого його представника. Умови невиродженості та еквівалентності переставних многогранників можуть бути використані при дослідженні цих важливих властивостей для інших евклідових комбінаторних і полікомбінаторних многогранників.

Виявлені надлишкові обмеження в системах лінійних нерівностей, які описують опуклі оболонки загальних евклідових комбінаторних множин розміщень та полірозміщень. Уперше отримано незвідні системи лінійних обмежень для загальних многогранників розміщень та полірозміщень.

Головне значення отримання незвідної системи для загальних множин розміщень і полірозміщень полягає у тому, що кожне з обмежень незвідної системи описує реально існуючу гіпергрань, що є частиною опуклої оболонки відповідного комбінаторного многогранника. Відсутність надлишкових обмежень дозволяє значно спростити задачі, що розв’язуються, зменшивши кількість досліджуваних обмежень. Це має велике практичне значення і може бути використано при програмній реалізації задач на розміщеннях для підвищення ефективності відповідних алгоритмів та економії ресурсів ЕОМ.

Побудована нова математична модель задачі розміщення об’єктів обслуговування як задачі евклідової полікомбінаторної оптимізації. Вперше для цієї важливої оптимізаційної задачі на основі властивостей полікомбінаторних множин отримано її точний розв’язок.

Обґрунтовано поширення методу динамічного програмування для спеціального класу задач полікомбінаторної оптимізації. Властивості дослідженого класу задач використані для отримання точного розв’язку задачі розміщення об’єктів обслуговування методом динамічного програмування.

Отриманий точний розв’язок задачі розміщення об’єктів обслуговування доводить безперечну перевагу математичної моделі цієї задачі як задачі евклідової полікомбінаторної оптимізації в порівнянні з існуючим розв’язком, що здійснюється евристичним алгоритмом. Використання різних методів забезпечує гнучкість вибору алгоритму для отримання розв’язку з урахуванням конкретної специфіки певної задачі. Побудовані алгоритми та їх програмна реалізація можуть бути застосовані в реальних задачах планування розміщення об’єктів виробництва або сфери обслуговування.

Виокремлення спеціального класу задач на загальній евклідовій полікомбінаторній множині забезпечує виконання необхідних умов відсутності післядії та адитивності цільової функції. Це дозволило вперше застосувати метод динамічного програмування для отримання розв’язку певних задач евклідової комбінаторної оптимізації. Ефективність такого підходу для задачі розміщення об’єктів обслуговування як представника цього класу, підтверджена чисельними експериментами. Властивості спеціального класу задач дозволяють представляти процес розв’язування оптимізаційних задач як багатокроковий і використовувати метод динамічного програмування для отримання розв’язку задач оптимізації на інших полікомбінаторних множинах.

Публікації автора:

  1. Ємець О. О., Роскладка О. В., Недобачій С. І. Незвідна система обмежень для загального многогранника розміщень // Український математичний журнал. – 2003. – т. 55. – №1. – С. 3-11.

  2. Емец О.А., Роскладка Е.В. Решение некоторых евклидовых комбинаторных задач оптимизации методом динамического программирования // Кибернетика и системный анализ. – 2002. –№1. – С. 138-146.

  3. Емец О.А., Роскладка Е.В. Многоуровневая задача обслуживания как задача евклидовой комбинаторной оптимизации и ее решение // Динамические системы (межвед. науч. сб.). – 2001. Вып. №17. – Симферополь: Тавр. нац. ун-т . – С. 205-209.

  4. Ємець О.О., Романова Н.Г., Роскладка О.В. Про властивості деяких задач евклідової комбінаторної оптимізації на переставленнях та методи їх розв’язування // Вісник Львів. нац. ун-ту . Сер. приклад. математика та інформатика. – 2002. – Вип. № 5. – С. 89-94.

  5. Роскладка О. В. Незвідна система обмежень загального многогранника полірозміщень // Вісник Запорізького державного університету. – 2002. –№2. – С. 81-84.

  6. Емец О.А., Роскладка А.А., Роскладка Е.В. Применение евклидовых поликомбинаторных множеств к построению моделей оптимизационных задач // Abstracts Second International School on Actuarial and Financial Mathematics (June, 8-12, 1999, Kyiv).– Kyiv, 1999.– P. 20.

  7. Roskladka O. V., Yemets O. O., Nedobachiy S. I. About the system of linear restrictions, which describe a general polyhedron of the arrangements // В кн.: VIII міжнародна наук. конф. ім. ак. М.Кравчука (11-14 травня 2000 р., Київ): Мат-ли конф. –К., 2000. – C. 354.

  8. Ємець О. О., Роскладка О. В. Задачі оптимізації на полікомбінаторних множинах: властивості та розв’язування // Abstracts Seventh International School of Mathematical and Statistical Methods In Economics, Finance and Insurance (September, 8–13, 2003, Laspi). – Laspi, Crimea, Ukraine, 2003. – P. 23.

  9. Роскладка О. В. Про класи еквівалентності комбінаторних многогранників // В кн.: Х міжнародна наук. конф. ім. ак. М. Кравчука: Мат-ли конф.– К., 2004. – С. 537.