Синтез оптимальної структури системи, що означає знаходження оптимального оператора системи
Вибір критерію оптимальності системи
Оптимальна поверхня, що є геометричним місцем Парето-оптимальних оцінок, має строго монотонний характер, тобто кожна із функцій
Включає тільки Парето-оптимальні точки, тобто жодна з безумовно гірших точок не може належати цій поверхні
Навигация
Вибір оптимальних варіантів систем методами векторної оптимізації
Вибір оптимальних варіантів систем методами векторної оптимізації
32300
знаков
1
таблица
0
изображений
ВИБІР ОПТИМАЛЬНИХ ВАРІАНТІВ СИСТЕМ МЕТОДАМИ ВЕКТОРНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ
Вступ
проектування оптимальна система векторна оптимізація
Початкові етапи проектування оптимальних систем базуються на основних положеннях теорії векторної (багатокритеріальної) оптимізації. Векторна оптимізація визначає правила вибору оптимальних проектних рішень - варіантів побудови системи з урахуванням сукупності показників якості системи. Методи векторної оптимізації набули бурхливого розвитку як у галузі загальносистемного аналізу, так і у галузі радіотехнічних систем, зокрема, систем електрозв’язку. Це було визвано об'єктивною необхідністю враховувати при проектуванні сукупність, як правило, протирічивих техніко-економічних вимог до системи. Основні положення векторної оптимізації використовуються в задачах синтезу і аналізу системи, коли створюється проект оптимальної системи з використанням математичних моделей повідомлень, сигналів, завад, критеріїв оптимальності, а також методів вибору оптимальних проектних рішень.
В даному розділі розглядається формалізована постановка та основні особливості розв'язання задач векторної оптимізації, що виникають на початкових етапах проектування системи при виборі оптимальних варіантів за сукупністю показників якості. Основні положення теорії векторної оптимізації викладені на основі систематизації та узагальнення вказаних вище робіт.
1 Постановка задачі проектування оптимальної системи
При проектуванні систем постановка задачі відіграє важливу роль. Недаром кажуть, що правильна постановка задачі наполовину дає її успішне розв'язання. Розглянемо особливості та проблеми постановки задачі проектування оптимальної системи з урахуванням сукупності показників якості. Альтернативне проектне рішення 
- це варіант побудови системи 
. У загальному вигляді систему можна подати як упорядковану множину елементів, відносин між ними та їх властивостей. Їх однозначне задавання цілком визначає побудову й ефективність системи. Вважатимемо, що варіант побудови системи 
задається структурою 
і вектором параметрів 
. Для інформаційних систем також повинна бути задана множина вхідних впливів 
і результатів роботи системи 
, що фактично визначає систему 
як відображення множини 
на множину Y - 
.
Ці абстрактні означення системи повинні бути конкретизовані в процесі проектування. Зокрема, для інформаційної системи множина вхідних впливів - це множина сигналів і завад, що повинні бути описані певними математичними моделями. При проектуванні має бути визначена структура системи як сукупність відповідних елементів і зв'язків між ними, а також повинні бути отримані значення параметрів цієї системи.
Вихідні дані для проектування системи включать: сукупність умов роботи системи 
та обмежень на умови роботи, на структуру і параметри системи 
; сукупність показників якості 
та обмежень на значення цих показників якості 
; критерій оптимальності системи.
Розглянемо приклади вихідних даних при проектуванні систем зв'язку. До умов роботи системи зв'язку може відноситись: вид і характеристики повідомлень, сигналів, завад, каналів зв'язку. Обмеження на структуру системи залежно від конкретної задачі можуть бути задані як слабкі, так і жорсткі. Зокрема, це загальні вимоги до класу систем зв'язку, наприклад, вимоги, щоб система була одноканальною, мала вільний доступ, не включала зворотного (службового) каналу, ретрансляторів. За більш жорсткіших обмежень задається принцип роботи системи, вид модуляції, декомпозиція системи і навіть повністю структура, а в процесі оптимізації варіюється лише вектор внутрішніх параметрів системи. При цьому обмеження на параметри системи (наприклад, параметри модуляції, потужність сигналу або завади, число каналів) можуть бути типу рівностей, нерівностей або деякого функціонального зв'язку.
Вектор показників якості включає сукупність зовнішніх параметрів системи зв'язку, що характеризують основні тактико-технічні характеристики системи (швидкість передавання повідомлень, імовірність похибок передавання, пропускну здатність, надійність). При постановці задачі задаються не числові значення, а лише склад показників якості, які повинні враховуватися при оптимізації системи. На початкових етапах проектування, як правило, до уваги беруть лише найбільш важливі показники. Обмеження 
що накладаються на числові значення показників якості, можуть бути також типу рівностей, нерівностей або функціонального зв'язку.
Системи, які задовольняють сукупність даних 
, називають допустимими, а такі системи, які задовольняють ще й обмеження на значення показників якості 
- строго допустимими. Раніше при проектуванні систем обмежувалися вибором строго допустимих систем. З ускладненням і збільшенням вартості систем, що проектуються, актуальним стає пошук оптимальних за сукупністю показників якості систем.
З усіх строго допустимих систем оптимальною (найкращою) є та система, якій відповідає найкраще (у раніше встановленому розумінні) значення вектора 
. Для вибору оптимальної системи слід обрати чи обґрунтувати критерій переваги однієї системи над другою (критерій оптимальності), тобто правило, на основі якого одне значення вектора слід визнати кращим порівняно з іншим його значенням.
Таким чином, задача проектування оптимальної системи формулюється так: знайти таку систему, яка задовольняє сукупності вихідних даних 
і при цьому має значення вектора показників якості , найкраще за обраним критерієм переваги.
Проектування, що проводиться з урахуванням сукупності показників якості , називають векторним синтезом (векторною оптимізацією, оптимізацією за векторним критерієм, багатокритеріальною оптимізацією). На відмінність від цього синтез системи з урахуванням одного показника якості 
називається скалярним.
Залежно від сформульованих вихідних даних знаходження оптимальної системи може зводиться до розв'язання різних у математичному відношенні оптимізаційних задач:
Похожие работы
... . Таким чином, вивчення особливостей поведінки чотирикомпонентних сумішей полімерів є важливим і тема роботи актуальна. Метою дипломного проекту є створення програмного забезпечення для оптимізації складу чотирикомпонентних нанонаповнених сумішей полімерів, яке дозволить визначати полімерні композиції для отримання виробів з покращеними властивостями. Для досягнення поставленої мети потрібно вирі ...
... ічно зростають показники ефективноств їх діяльності. Науково-дослідні інститути закордоном працюють над новими моделями, які раніше чи пізніше пристосуються до практики управління. Щоб якимось чином впорядкувати та зробити більш наочним питання про сфери застосування тих чи інших моделей і методів наведемо таблицю (див. табл.7).Таблиця 7: Сфери застосування моделей і методів обгруниування управлі ...
... ємозв'язків характеристик, що містяться в ній, з метою отримання прогнозних моделей. Методи аналогій направлені на те, щоб виявляти схожість в закономірностях розвитку різних процесів і на цій підставі проводити прогнози. Випереджаючі методи прогнозування будуються на певних принципах спеціальної обробки науково-технічної інформації, що реалізовують в прогнозі її властивість випереджати розвиток ...
... Розробка структурної схеми системи вимірювання температури 2.1 Вибір оптимального варіанту структурної схеми В даному пункті курсової роботи розробляється структурна схема інформаційно-вимірювальної системи вимірювання температури. Буде розглянуто три варіанта структурних схем, порівняно їх між собою за шістьма критеріями, коротко охарактеризовано кожну та обрано оптимальну структурну схему ...
0 комментариев