Описание руководства по работе с программой

Двойным щелчком мыши кликните по файлу «Поиск по симплексу 1.2», после чего откроется окно «Поиск оптимума функции с использованием симплекс метода» (рис. 4.1).

 

 

Рисунок 4.1 – Интерфейс программы Поиск оптимума функции с использованием симплекс метода

 

Интерфейс представляет собой стандартное окно операционной системы Windows XP. В правом верхнем углу окна расположены три стандартные кнопки: свернуть, свернуть в окно и закрыть. Кроме того, окно интерфейса имеет поля для ввода текста, метки для удобства работы, метки для вывода комментариев и результатов и кнопки справки, запуска программы, сброса данных и т. д.

Кнопки справки, обозначенные значком «?», предназначены для быстрой выдачи пользователю информации о некоторых аспектах работы с программой. Данные кнопки расположены в различных частях интерфейса и предоставляют краткие сведения об элементах, расположенных рядом с ними. Информация выдается после нажатия левой клавиши мыши по кнопки справки в виде диалогового окна.

Перед началом работы необходимо ввести все исходные данные в текстовые поля интерфейса: функцию f(x), масштабный множитель и начальную точку х0,1; х0,2 (рис. 4.2). Если исходные данные не введены, введены не полностью или некорректно, программа приостанавливается и выводит об этом сообщение. Все исходные данные вводятся английским шрифтом.

Функция f(x) вводится, аналогично вводу формул в ячейки MS Excel. При вводе математических операций следует учитывать правильность их написания. Ниже приведены символы, обозначающие математические операции:

 

1) + - плюс;

2) − - минус;

3) * - умножить;

4) / - разделить;

5) ^ - возведение в степень

6) SQR – извлечение корня;

7) ABS – взятие модуля.

8) Точность, шаг и начальная точка вводятся в виде цифр.

 

Разделителем целой части от дробной является точка.

После ввода исходных данных можно начинать расчет. Для этого необходимо левой клавишей мыши нажать по кнопке «Пуск», после чего в поле комментарии появится информация об этапе расчета и его алгоритме. В нижней части интерфейса появятся кнопки «Сброс» и «Далее», а кнопка «Пуск» исчезнет (рис. 4.3), программа приостановит расчет для того чтобы пользователь прочитал комментарии.

 

 

 

Рисунок 4.2 – Пример ввода исходных данных

 

 

 

Рисунок 4.3 – Начало расчета

 

Чтобы расчет продолжился необходимо нажать кнопку «Далее». После этого программа выполнит следующий этап расчета, выведет комментарии и результаты вычислений и снова приостановится.

Последующая работа программы будет происходить по изложенному выше принципу. Будут выводиться новые пояснения и результаты расчетов, прочитав которые следует нажать кнопку далее для перехода к следующему этапу.

Кнопка «Сброс» предназначена для прекращения расчета и удаления исходных данных из полей ввода информации. После нажатия этой кнопки можно ввести другие исходные данные и начать расчеты заново.

 

Рисунок 4.4 – Окончательный этап расчета

 

Окончательным этапом расчета является вывод вершин симплекса, в котором расположен оптимум функции и значения функции в вершинах симплекса в поле (рис. 4.4). После этого можно отредактировать исходные данные и возобновить расчет, нажав кнопку «Пуск» интерфейса программы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В работе приведены данные, касающиеся методологических основ оптимизации. Рассмотрены теоретические основы оптимизации функции нескольких переменных на примере использования симплекс-метода.

Изложены методы исследования функций нескольких переменных в задачах оптимизации. Сформулированы необходимые и достаточные условия существования минимума функции нескольких переменных. Проведен краткий анализ алгоритмов и результатов вычислительных экспериментов.

Представлены условия оптимальности решения задач безусловной оптимизации с целевыми функциями нескольких переменных. Рассмотрены критерии оптимальности при решении задач оптимизации функции нескольких переменных. Приведен алгоритм, позволяющий решать оптимизационные задачи с использованием симплекс-метода.

Представлена обучающая программа по применению симплекс-метода, позволяющая используя информационные технологии и интерактивные составляющие, усвоить теоретический материал и выработать навыки использования методов оптимизации в рамках требования Образовательного Стандарта.

Приведен список использованных источников.