Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Обзор линейного программирования
- Продовольствие и сельское хозяйство
- Приложения в машиностроении
- Оптимизация перевозок
- Эффективное производство
- Энергетика
Линейное программирование используется для получения оптимальных решений для исследования операций. Использование линейного программирования позволяет исследователям находить лучшее и наиболее экономичное решение проблемы во всех ее ограничениях или ограничениях. Многие области используют методы линейного программирования, чтобы сделать свои процессы более эффективными. К ним относятся продукты питания и сельское хозяйство, машиностроение, транспорт, производство и энергетика.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Линейное программирование предоставляет метод для оптимизации операций в рамках определенных ограничений. Он используется, чтобы сделать процессы более эффективными и рентабельными. Некоторые области применения линейного программирования включают в себя продукты питания и сельское хозяйство, машиностроение, транспорт, производство и энергетику.
Обзор линейного программирования
Использование линейного программирования требует определения переменных, нахождения ограничений и нахождения целевой функции или того, что необходимо максимизировать. В некоторых случаях для минимизации используется линейное программирование или минимально возможное значение целевой функции. Линейное программирование требует создания неравенств и последующего их построения для решения проблем. В то время как некоторое линейное программирование может быть выполнено вручную, довольно часто переменные и вычисления становятся слишком сложными и требуют использования вычислительного программного обеспечения.
Продовольствие и сельское хозяйство
Фермеры применяют методы линейного программирования к своей работе. Определив, какие культуры они должны выращивать, количество и как их эффективно использовать, фермеры могут увеличить свои доходы.
В питании линейное программирование обеспечивает мощный инструмент для планирования потребностей в питании. Для того, чтобы обеспечить нуждающимся семьям здоровые и недорогие продовольственные корзины, диетологи могут использовать линейное программирование. Ограничения могут включать рекомендации по питанию, рекомендации по питательным веществам, культурную приемлемость или некоторую их комбинацию. Математическое моделирование предоставляет помощь в расчете продуктов, необходимых для обеспечения питания по низкой цене, чтобы предотвратить неинфекционные заболевания. Для таких расчетов необходимы данные и цены на необработанные продукты питания, при этом учитываются культурные аспекты типов продуктов питания. Целевой функцией является общая стоимость продовольственной корзины. Линейное программирование также позволяет изменять частоту изготовления таких пищевых корзин во времени.
Приложения в машиностроении
Инженеры также используют линейное программирование для решения проблем проектирования и производства. Например, в аэродинамических сетках инженеры стремятся оптимизировать аэродинамическую форму. Это позволяет уменьшить коэффициент аэродинамического сопротивления. Ограничения могут включать коэффициент подъема, относительную максимальную толщину, радиус носа и угол задней кромки. Оптимизация формы направлена на создание безударного профиля с выполнимой формой. Поэтому линейное программирование предоставляет инженерам необходимый инструмент для оптимизации формы.
Оптимизация перевозок
Транспортные системы основаны на линейном программировании для экономии затрат и времени. Автобусные и железнодорожные маршруты должны учитывать расписание, время в пути и количество пассажиров. Авиакомпании используют линейное программирование для оптимизации своей прибыли в соответствии с различными ценами на места и спросом клиентов. Авиакомпании также используют линейное программирование для планирования пилота и маршрутов. Оптимизация с помощью линейного программирования повышает эффективность авиакомпаний и снижает расходы.
Эффективное производство
Производство требует превращения сырья в продукты, которые максимизируют доход компании. Каждый шаг производственного процесса должен работать эффективно для достижения этой цели. Например, сырье должно проходить через различные машины в течение заданного количества времени на сборочной линии. Чтобы максимизировать прибыль, компания может использовать линейное выражение того, сколько сырья использовать. Ограничения включают время, проведенное на каждой машине. Любые машины, создающие узкие места, должны быть устранены. Количество произведенных продуктов может быть затронуто, чтобы максимизировать прибыль, основанную на сырье и необходимом времени.
Энергетика
Современные энергосистемы включают в себя не только традиционные электрические системы, но и возобновляемые источники энергии, такие как ветровая и солнечная фотоэлектрическая энергия. Чтобы оптимизировать требования к электрической нагрузке, необходимо учитывать генераторы, линии передачи и распределения, а также хранение. В то же время затраты должны оставаться устойчивыми для получения прибыли. Линейное программирование обеспечивает метод оптимизации конструкции электроэнергетической системы. Это позволяет согласовать электрическую нагрузку на кратчайшем общем расстоянии между выработкой электроэнергии и ее потребностью во времени. Линейное программирование может использоваться для оптимизации согласования нагрузки или оптимизации затрат, обеспечивая ценный инструмент для энергетической отрасли.