Выбор критериев оптимальности

В гл. 1 рассматриваются общие сведения о проектировании технических средств объекта, классификация и основные структуры САПР, виды обеспечения САПР, анализируется и обосновывается выбор критериев оптимальности. [c.4]

ВЫБОР КРИТЕРИЕВ ОПТИМАЛЬНОСТИ [c.14]

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся на практике способы выбора критериев оптимальности. [c.16]

При проектировании любого технического объекта выбирается или задается в ТЗ на проектирование критерий оптимальности. В зависимости от характера и назначения проектируемого объекта в качестве критерия оптимальности может быть принята его стоимость, КПД, потребляемая мощность или другой, более сложный критерий. Вопросы выбора критериев оптимальности рассматривались в 1.3. [c.262]

Основными вопросами, решаемыми при сведении предварительной задачи оптимизации к задаче математического программирования (2.14), являются выбор критерия оптимальности, количественно выражаемого целевой функцией, ограничений и способа нормирования параметров. [c.63]

Выбор функций ограничений представляет не меньше затруднений, чем выбор критерия оптимальности. Число ограничений, определяемое техническим заданием на проектирование, стандартами, нормалями, конструктивными и технологическими особенностями, достаточно велико. В то же время очевидно, что чем больше ограничений, тем сложнее расчетный алгоритм. Поэтому в расчетную модель целесообразно включать только существенные огра- [c.122]

Нахождение оптимального качества машиностроительных изделий является сложной проблемой, которая в настоящее время еще полностью не решена даже в методическом плане. Значительные трудности возникают при выборе критерия оптимальности, методов оптимизации, установления форм взаимосвязи параметров качества машины с ее экономическими характеристиками и при решении других экономических вопросов. [c.77]

Выбор критериев оптимальности является одним из важнейших и вместе с тем, сложнейших вопросов, который в большинстве случаев не может быть решен математическими методами. В отличие от критериев, применяемых для расчета оптимальных в статистическом смысле систем, для которых оптимальная по одному критерию система близка к оптимальной и по другому критерию, для объектов автоматической линии, оптимальных по одному технико-экономическому критерию, можно получить результаты далеко не оптимальные по другому критерию. Поэтому выбор критерия для сложного производственного процесса следует производить в зависимости от конкретных условий и задач, поставленных при проектировании новых или автоматизации управления действующих производственных процессов и комплексов. Во многих случаях при формировании общих задач на проектирование указываются и критерии оптимальности или необходимость сравнительного анализа данных, полученных по нескольким критериям. [c.362]

Применяют несколько способов выбора критерия оптимальности. [c.155]

Выбор критерия оптимальности (минимизирующего взвешенную сумму квадратов или взвешенную сумму абсолютных отклонений величин накопленных усталостных повреждений в некоторых N точках конструкции при стендовых и эксплуатационных режимах испытаний) не является единственно возможным. В основу выбора оптимальных режимов ускоренных испытаний могут быть положены также и другие требования. Можно было бы, например, потребовать, чтобы накопление усталостных повреждений в некоторых Ni точках конструкции при испытаниях на стенде происходило с максимально допустимыми скоростями, а в других точках оно мало бы отличалось от накопления повреждений при эксплуатационных режимах испытания, т. е. можно было бы выбрать критерий оптимальности в следующем виде [c.188]

Недостатками методов теории решений являются произвол в выборе критерия оптимальности и математическая сложность анализа. Обычно критерий оптимальности выбирают, исходя из конкретных условий решаемой задачи например, для систем обнаружения очень часто используют критерий максимума вероятности обнаружения полезного сигнала при заданной вероятности ложного обнаружения для систем связи часто используют критерий минимума среднего риска или средней ошибки и т. д. С точки зрения математической сложности анализа следует отметить, что большинство задач, в которых имеет место сильный сигнал, не доведено до стадии инженерного использования, в то время как пороговые задачи (при слабом сигнале) хорошо поддаются решению. Однако, как отмечается в [9], система, построенная как оптимальная или близкая к оптимальной при пороговых сигналах, обычно оказывается вполне удовлетворительной и при сильных сигналах. [c.9]

Вопрос о наилучшем выборе критерия оптимальности плана приобретает большую остроту с усложнением поверхности отклика. Если поверхность отклика нелинейна [о чем может, например, свидетельствовать значимость коэффициентов регрессии Ьц модели [c.18]

После составления баланса точности перехода, установления технических ограничений и выбора критерия оптимальности находят рациональные условия выполнения перехода для обеспечения заданной точности формы и размеров растачиваемого отверстия. При этом раздельно рассматривают условия обеспечения точности формы, размеров и расположения отверстий. [c.267]

Наибольшие трудности в настоящее время появляются при математической постановке задачи об оптимальной стратегии коррекции. Такая постановка должна, с одной стороны, обеспечивать возможность решения задачи, а с другой стороны, должна быть достаточно строгой и позволяющей выявить основные эффекты и закономерности в ее решении. Это прежде всего относится к выбору критерия оптимальности при проведении коррекции. [c.314]

На основании сформулированного выше основного принципа оптимизации управление технологическим процессом (или его операцией) заключается в выборе критерия оптимальности, т. е. того показателя, который является наиболее важным и поэтому экстре-мируется, а также ограничении остальных показателей. [c.373]

Трудности решения экстремальных задач в схемотехническом проектировании обусловливаются рядом причин. Во-первых, необходима конкретизация понятия оптимальный вариант , т. е. возникает проблема выбора критерия оптимальности и математической формулировки экстремальных задач на различных этапах проектирования. Во-вторых, далеко не любой метод оптимизации [c.7]

Итак, анализ электронных схем позволяет оценить работоспособность схемы в некоторой окрестности отображающей точки. Можно выполнить анализ схемы в окрестностях нескольких отображающих точек. Появляется возможность сравнивать работоспособность схемы в этих нескольких точках пространства X и выбирать лучшую из просмотренных точек. Тем самым мы подошли к рассмотрению важнейшей экстремальной задачи схемотехнического проектирования — расчету оптимальных значений параметров компонентов. Очевидно, что первая проблема, возникающая при постановке этой задачи, заключается в конкретизации понятия лучшая точка, т. е. в выборе критерия оптимальности и способа его количественной оценки. Эта количественная оценка называется целевой функцией (или функцией качества). Ее аргументами являются параметры компонентов, подлежащие расчету. В оптимальной точке, которую обозначим X, целевая функция должна принимать экстремальное значение. Таким образом, наша цель заключается в поиске [c.25]

Данная глава посвящена обсуждению проблемы выбора критерия оптимальности. Разнообразие существующих подходов к ее решению обусловлено не столько разнообразием целей проектирования на разных этапах, сколько трудностями удовлетворения названных требований к критерию оптимальности. Основное внимание в главе уделяется постановке задачи расчета оптимальных значений параметров компонентов. [c.34]

При проектировании водозаборов подземных вод большое значение имеет рациональный выбор участков и схем расположения скважин, определение их оптимального количества (по дебиту и некоторым другим параметрам). Решение этих задач возможно только на основе совместного гидродинамического и технико-экономического расчета водозаборов. Их основными гидродинамическими показателями являются суммарный дебит, производительность отдельных скважин, количество последних, схема размещения, расстояние между ними, а также динамический уровень и общая площадь водозабора. Кроме отмеченных факторов при выборе критериев оптимальности строительства водозаборов подземных вод следует учитывать влияние гидрогеологических, технических, экономических, санитарных и местных факторов. [c.170]

Оптимизация является необходимым этапом на всех уровнях проектирования технического объекта. При этом в зависимости от уровня проектирования возможен различный подход как к выбору критерия оптимальности, так и к построению схемы решения. Вместе с тем на всех уровнях могут использоваться одинаковые формализованные методы оптимизации. [c.398]

Проблема синтеза систем автоматического управления весьма сложна, может рассматриваться с различных позиций, и в известных в настоящее время работах в нее вкладывается различный смысл. Под синтезом часто понимается создание новых систем автоматического управления, обладающих наперед заданными качествами. В последнее время много внимания уделяется так называемому оптимальному синтезу, когда вновь создаваемая система должна обладать наилучшими в каком-то смысле качествами, которые определяются выбором критерия оптимальности при действии некоторых ограничений, накладываемых на независимые [c.5]

Под исследованием операций обычно понимают применение математических, количественных методов для обоснования решений во всех областях целенаправленной человеческой деятельности [1]. Основными средствами решения любой задачи в исследовании операций являются построение количественной модели, выбор критерия оптимальности и нахождение оптимального решения. Суш,ествуют книги и статьи по исследованию операций, содержащие превосходные примеры его практического применения. [c.7]

Построение критерия оптимальности календарного плана представляет сложную экономическую проблему, в обсуждении которой нет единого мнения. Наиболее реальная точка зрения — не существует общего критерия оптимальности календарного плана работы производственного участка и построение или выбор критерия оптимальности графика должен решаться конкретно для каждого участка с учетом производственных ситуаций, условий его работы и целей КП. Причем часто желательно рассмат- [c.418]

На каждом этапе раскрытия вершин И-ИЛИ графа оценивается каждое получаемое состояние. Очередная вершина разрешима, если разрешима по крайней мере одна из ее дочерних ИЛИ-вершин. Вершина, имеющая в качестве дочерних И-вер-шины, разрешима лишь тогда, когда разрешимы все ее дочерние вершины. В случае разрешимости нескольких раскрытых вершин для дальнейшего поиска решения выбираются наиболее предпочтительные альтернативы, соответствующие раскрытым вершинам. Критериям предпочтения в качестве локального критерия выбора альтернативных вариантов может приниматься сложность достижения требуемой точности выполняемого размера, стоимости операции. В качестве глобального критерия оптимальности для рассматриваемой задачи обычно принимается минимум общей стоимости механической обработки с соблюдением всех требований к качеству изделий. [c.156]

Производительность АЛ. Выбор оптимальной производительности АЛ является важной технико-экономической задачей, поскольку позволяет обеспечить наиболее полное использование высокопроизводительного оборудования, благодаря максимальному коэффициенту его загрузки. Критерием оптимальной производительности АЛ может служить минимум приведенных затрат на изготовление деталей. Необходимо учитывать также эксплуатационные факторы возможность быстрейшего освоения АЛ, удобство переналадки и ремонта, перехода на выпуск новой продукции и т. д. [c.95]

Если при проектировании технических объектов или систем можно выделить один параметр, которому отдается безусловное предпочтение и который наиболее полно характеризует свойства проектируемого объекта, то естественно этот параметр принять за целевую функцию. Такой выбор целевой функции лежит в основе критериев оптимальности, называемых частными критериями. При оптимизации по частным критериям задача проектирования сводится к задаче оптимизации выбранной целевой функции при условии соблюдения определенных ограничений. При этом одна часть параметров подпадает иод категорию ограничений, а другая часть параметров, на которые не накладываются ограничения, принимается такой, какой получилась при оптимизации целевой функции. [c.15]

Специфика СГ с принудительным охлаждением определяется стремлением к максимальному использованию активной части, т. е. увеличением электромагнитных нагрузок до максимально допустимых значений. Поэтому для максимально использованных ЭМП, например, авиационных СГ во многих случаях за критерий оптимальности выбирают минимум массы. По этому критерию осуществляется выбор конструктивного исполнения активной части СГ. Однако расчетное проектирование СГ с принудительным охлаждением этим не ограничивается. Требуется также осуществить выбор конструктивных данных системы принудительного охлаждения, например число и размеры трубок при трубчатой системе жидкостного охлаждения СГ. Расчетный выбор конструкции системы охлаждения целесообразно выполнять из условия максимального отвода теплоты при фиксированном расходе жидкости, т. е. по критерию минимизации температур максимально нагретых частей СГ (как правило, обмоток). [c.119]

При заданных форме и материале задача конструирования элемента сводится по существу к выбору его геометрических размеров. Эту задачу по аналогии с задачей выбора геометрических размеров ЭМП на стадии расчетного проектирования можно сформулировать и решить как задачу оптимизации параметров. В качестве критериев оптимальности при этом можно использовать те или иные технико-экономические показатели, например минимальную массу или минимум стоимости производства. Задачу оптимизации размеров детали можно сформулировать и в многокритериальной постановке. В качестве ограничений на решение задачи рассматриваются требования технического задания, стандартов и других нормативных документов, лимитирующих габариты, максимальные механические нагрузки элемента, надежность, долговечность и т. п. [c.167]

Критерий оптимальности АСГ выбран исходя из генеральной линии в разработке авиационного оборудования, направленной на уменьшение массогабаритных показателей. Обычно рассматривается показатель полетной или стартовой массы, учитывающий дополнительные массы (топлива, двигателя и т. п.), необходимые для функционирования АСГ. Однако в связи с тем что система охлаждения АСГ задана, а выбор основных характеристик авиадвигателей, топливных баков, планера и другие предшествует проектированию АСГ, в первом приближении за критерий оптимальности принята собственная масса М, которая складывается из активной и конструктивной масс. В качестве конструктивных материалов АСГ широко применяются легкие алюминиевые и магниевые сплавы. Поэтому зависимость конструктивной массы от конфигурации активной части слабее, чем в электрических машинах общепромышленного назначения. Это позволяет представить М в виде произведения [c.201]

При построении плана эксперимента каждый исследователь стремится сделать этот план в определенном смысле оптимальным. К параметрам плана, которые обычно оптимизируются, относят число опытов в плане, степень использования факторного пространства, среднюю или максимальную дисперсию найденных коэффициентов, среднюю или максимальную дисперсию результата эксперимента и т. д. Естественно, что каждому оптимизируемому параметру соответствует свой критерий оптимальности, на основании которого производят выбор наилучшего варианта плана. Используют, например А — О-оптимальные планы, обеспечивающие наименьшие значения соответственно средней дисперсии найденных коэффициентов уравнения и максимальной дисперсии результата эксперимента. Более подробные сведения о критериях оптимальности и видах планов содержатся в [2, 4]. [c.112]

Сделаем краткие выводы по выбору критериев оптимальности при автоматизированном проектировании технических объектов. Выбор критерия оптималыюсти является сложной методологической проблемой и, как правило, может производиться неоднозначно. Источником сложности этой проблемы прежде всего служит противоречивость целей, преследуемых при проектировании любого нового технического объекта. Стоимость и надежность функционирования, энергоемкость и производительность, микроминиатюризация и массогабаритные параметры всегда находились и будут находиться в противоречии друг с другом. Поэтому если в ТЗ на проектирование сформулировано, что требуется оптимизировать один из параметров проектируемого объекта при соблюдении ограничительных требований на остальные параметры, то необходимо сформировать частный критерий F( ). В этих случаях задача оптималь- [c.26]

Выбор критерия оптимальности. МЗПС представляет собой достаточно сложный объект проектирования. Его фактическая ценность определяется комплексом параметров (технических, экономических, эргономических и пр.), суммарная оценка которых затруднена их различной природой — некоторые из них могут быть оценены количественно, некоторые качественно. К первым параметрам относятся габаритно-весовые, точностные, экономические и тому подобные характеристики, ко вторым — эргономические, эстетические и другие характеристики, не обладающие физической размерностью. В связи с этим оценка как факторов, участвующих в рассмотрении результатов конструирования, так и самого этого результата часто производится на уровне общих соображений и интуиции специалистов, т. е. весьма субъективно. [c.72]

При оптимизации процесса волочения рз качестве критерия оптимальности могут быть приняты различные техиико-эко-номические показатели, в частности, минимум удельных энергетических затрат. В свою очередь, в зависимости от иелеп оптимизации ц выбора критерия оптимальности можно рассматривать различные задачи оптимального уиравлення и методы их решения. [c.45]

Выбор критерия оптимальности плана суш,ественно меняет влияние факторов на параметр работоспособности реле. Планы Хартли более экономичны по сравнению с ОЦКП (И опытов при [c.125]

Первой проблемой при постановке задачи оптимизации любого объекта является проблема выбора критерия оптимальности. Критерий оптимальности и оценивающая его целевая функция должны объективно отражать те требования к свойствам объекта, которые определяют качество его функционирования. Следовательно, критерий оптимальности электронных схем должен быть связан с техническими требованиями, предъявляемыми к выходным параметрам. Характер выбранной целевой функции влияет и на выбор метода поиска ее экстремума, так как определенная стратегия поиска в различных условиях в неодинаковой степени успешно приводит к цели. Необходимо так сформулировать целевую функцию, чтобы решение задачи оптимизации было возможно с приемлемыми потерями на поиск. Наконец, математическая формулировка задачи, целевая функция и метод оптимизации должны быть общими для широкого класса схем, в противном случае решение задачи оптимизации инженером-схемотехником для каждой новой схемы потребовало бы проведения предварительной исследовательской работы с возможным отрицательным результатом. [c.34]

Критерий оптимальности должен быть единственным в каждой задаче, так как при одновременном применении нескольких критериев задача становится алгоритмически неразрешимой даже при использовании ЭЦВМ. Выбор критерия оптимальности обосновывается технико-экономическими соображениями. В качестве критерия оптимальности можно выбрать наибольшую скорость или производительность локомотива, минимальные затраты энергоресурсов, на единицу перевозочной работы, минимум приведенных затрат и др. [c.262]

Пренебрежение указанными принципами и их следствиями приводит к серьезным ощибкам в принятии проектных рещений. Типичной ощибкой является неправильный выбор критерия оптимальности. Такая ощибка чаще всего связана со стремлением принять в качестве критерия оптимальности проектируемой подсистемы какой-либо ее собственный показатель качества или комплекс таких показателей. Соответствующее рещение, которое принято называть локальным рещением, конечно позволяет получить наилучщее качество проектируемой подсистемы, однако оно не способствует достижению наилучщего конечного результата, т.е. максимальной эффективности системы в целом. [c.384]

Как всегда, выбор критерия оптимальности оказывает влияние на определение величины оптимального параметра, а точная математическая теория не может внести ясность в произвольно установленные стандарты ). Янг и Кинкейд [1969] установили, что результаты сравнения различных итерационных методов в значительной степени зависят от различного выбора критериев оптимальности даже при к- оо. [c.187]

Текущие планы должны удовлетворять принципу оптимальности, поэтому к одному из важных вопросов автоматизации те-кутцего планирования работы склада на ЭВМ относится выбор критериев оптимальности. При выборе критерия оптимальности могут быть применены два подхода. В первом — для каждой оптимизационной задачи в соответствии с ее характером и содержанием выбирается специфический критерий, представляющий стоимостные или натуральные показатели. При таком подходе разработки оптимального текущего плана возможен комплекс многокритериальных задач, которые между собой связаны лишь информационно, решаются в определенной хронологической последовательности и согласованы с протеканием технологического процесса склада. [c.218]

Методы Ньютона и переменной метрики. Ускорение поиска экстремума связано с улучшением выбора сопряженных направлений. Довольно эффективным является поиск сопр1Яженных направлений с одновременным накоплением информации о матрице Гессе критерия оптимальности. Используют соотношение [c.287]

Для взаимосвязанного функционирования указанных ППП целесообразно включить в базу данных автономные библиотеки быстрых и медленных моделей, методов генерации, оптимизации и принятия решений, критериев оптимальности и других данных, многократно используемых в различных проектах. Уточняя математическое содержание моделей и методов в библиотеках, можно перейти от семантических моделей к математическим моделям процесса проектирования (ПП). Следует отметить, что наличие моделей и методов ПП в библиотеках позволяет определить входную и выходную информацию для любого блока (рис. 5.1), строя таким образом информационные модели. Влияние моделей и методов на преобразование информации в ПП является обратимым. Можно, наоборот, сначала задавать информационные потоки между блоками или их характеристиками, а затем приспосабливать под них модели и методы. Возможность альтернативного выбора моделей и методов является основной причиной многовариан ности более детального моделирования ПП. [c.118]

Синтез механизма заключается в поиске оптимальной совокупности значений его внутренних параметров. С этой целью критерии оптимальности выражают целевыми функциями, в основе которых лежат математические модели механизмов, представленные таким образом, что при оптимальной совокупности внутренних параметров механизмов, соответствующей наилучшему значению выходных параметров, целевые функции имеют экстремальное значение. Примерами подобных функций являются зависимости, применяемые при подборе чисел зубьев рядовых и планетарных зубчатых передач (см. гл. 14). Если среди всех показателей качества выделить один критерий, наиболее полно отражающий эффективность проектируемой машины или механизма, то выбор оптимальной совокупности внутренних параметров механизма производится по целевой функции, формализующей этот частный критерий. Такая операция называется оптимизацией по домини-рующ ему критерию. Остальные критерии при этом лишь ограничивают область допускаемых решений. Оптимизация по доминирующему критерию при всей простоте постановки задачи обладает тем недостатком, что остальные выходные параметры находятся обычно в области предельных значений. [c.313]

Системотехническое проектирование состоит в анализе нескольких конкурирующих вариантов и выборе оптимального варианта (вариантов) по критерию (критериям) оптимальности, определяющему цели и назначение проектируемого объекта. Критерии оптимальности (целевая функция) —это такие показатели, по которым желательно получить наиболее предпочтительные оценки, в отличие от других показателей, удовлетворяющих некоторым ограничениям. Схемотехническое проектирование — проектирование на уровне принципиальных схем. Оно начинается с анализа ТЗ на отдельные узлы разрабатываемого объекта и завершается разработкой ТЗ на создание конструкторской и техноло- [c.135]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...