- •Кіріспе
- •Есептің қойылымы
- •Функция экстремумының аналитикалық анализі
- •Функцияның графикалық анализі. Деңгей сызығын тұрғызу
- •Көп өлшемді іздеу әдістері
- •Қадымды бір өлшемді оңтайландыруға негізделген әдістер
- •Гаусс-Зейдель әдісі
- •Хук және Дживс әдісі
- •Қарапайым симплекс-әдіс
- •Симплексті алгоритмдер
- •Нельдер-Мид әдісі
- •Градиентті әдістер
- •Бокс-Уилсонның тік өрлеу әдісі
- •Сызықты емес теңдеулер мен теңдеулер жүйесін шешу үшін тиімділік әдісінің қолданылуы
- •Жұмыстың орындалуына қойылатын талаптар
- •6.1. Зертханалық жұмыс орындалу реті
- •6.2. Курстық жұмыстың мазмұны
- •Жұмыстың орындалу үлгісі
- •Функцияның аналитикалық анализі
- •Функцияның графикалық анализі
- •Гаусс-Зейдель әдісімен экстремумды іздеу
- •Хук және Дживс әдісімен экстремумды іздеу
- •Симплекс әдіс көмегімен экстремумды іздеу
- •Нильдер-Мид әдісімен экстремумды іздеу
- •Тік өрлеу әдісімен экстерумды іздеу
Функцияның графикалық анализі
функциясының
деңгей сызығын тұрғызу үшін, функцияның
келесі мәндерін аламыз: 25,
50, 100, 200.
x1-ді
х2
арқылы
өрнектеп
![]()
Есептеулер нәтижесін кестеге енгіземіз:

Алынған деңгей сызықтары 3-суретте көрсетілген:

3-сурет.
Гаусс-Зейдель әдісімен экстремумды іздеу
бастапқы
нүктедегі функция мәндерін анықтаймыз:
![]()
Әр
координата бойынша қадам таңдаймыз:
![]()
болғандағы
координата бойынша бір өлшемді іздеу
жүргіземіз.
![]()
қадам
сәтсіз, кері бағытта қозғаламыз;
![]()
қадам
сәтті, қазғалысты осы бағытта жалғастыра
береміз;

қадам
сәтсіз,
нүктесіне қайта оралып,
координата бойынша бір өлшемді іздеуді
жүзеге асырамыз.
![]()
қадам
сәтсіз, қадамды кері өзгертеміз;
қадам
сәтті.
Координаттары
болатын
нүктелер алдық, енді келесі итерацияға
көшеміз.
координатасы
бойынша бір өлшемді іздеу жүзеге
асырылады.
қадам
сәтсіз,
нүктесіне оралып,
координатасы бойынша бір өлшемді іздеу
жүзеге асырылады.
сәтсіз;
сәтті;
сәтсіз,
келесі итерацияға көшеміз.
Негізгі
нүкте
![]()
координатасы бойынша бір өлшемді іздеу
жүзеге асырылады.
сәтті,
бойынша жалғастырамыз
сәтсіз,
сәтті,
келесі итерацияға көшеміз.
Базалық
нүкте
![]()
сәтсіз;
сәтті,
бойынша жалғастырамыз,
сәтсіз;
сәтсіз,
келесі итерацияға көшеміз.
Негізгі
нүкте
![]()
сәтсіз;
сәтсіз,
бойынша жалғастырамыз.
сәтсіз;
сәтсіз.
Берілген
нүктеде бір өлшемді іздеу еш координата
бойынша сәттілікке алып келмейтіндіктен
, алгоритмді тоқтату шартын тексеріп
көреміз
,
әр координата бойынша қадамды екі есе
кемітеміз:
келесі
итерацияға көшеміз.
Негізгі
нүкте
![]()
сәтсіз;
сәтті,
х2
бойынша жалғастырамыз;
сәтті,
келесі итерацияға көшеміз.
Негізгі
нүкте
![]()
сәтсіз;
сәтті,
х2
бойынша жалғастырамыз;
сәтсіз;
сәтсіз,
келесі итерацияға көшеміз.
Негізгі
нүкте
![]()
Берілген
нүктеден келесі қадамдардың барлығы
сәтсіз, сондықтан қадамды екі рет 0.5- ке
дейін қысқартамыз, ары қарайғы қадамдар
тағы да сәтсіз болғандықтан (экстремум
нүктеге байқаусыз түсіп қалды) қадамды
тағы да екі рет 0.125-ке дейін қысқартамыз.
Келесі қадамдар мақсатты функцияны
жақсартпайды, сондықтан алгоритмді
тоқтату шарты орындалғандықтан
![]()
, есептеуді тоқтатамыз. Осылайша, минимум
нүкте ретінде
мәнін аламыз. Іздеу траекториясы
4-суретте көрсетілген.

4-сурет.
Хук және Дживс әдісімен экстремумды іздеу
Бастапқы нүктедегі функцияның мәнін анықтаймыз:
![]()
Өсімді таңдаймыз:
![]()
х1 координатасы бойынша зерттеушелік іздеу жүргіземіз:
қадам
сәтсіз.
қадам
сәтті.
х2 координатасы бойынша зерттеушелік іздеу жүргіземіз:
қадам
сәтсіз;
қадам
сәтті.
Координаттары
болатын
нүктесін алдық.
Үлгі бойынша қадамды іздеу жүргіземіз:
нүктесінің
координаттары
![]()
![]()
нүктесінің
координаттары
![]()
![]()
нүктеснің координаттары

қадам
сәтсіз.
Екінші итерацияға көшеміз.
Негізгі
нүктенің координаттары
![]()
x1 координатасы бойынша зерттеушелік іздеу жүргіземіз:
қадам
сәтті.
x2 координатасы бойынша зерттеушелік іздеу жүргіземіз:
қадам
сәтсіз.
қадам
сәтсіз.
Координаттары
болатын
нүктесін аламыз.
Үлгі бойынша қадамдық іздеу жүргіземіз:
нүктесінің координаттары
;
қадам
сәтсіз.
Барлық
бағыттағы қадамдар сәтсіз болғандықтан,
алгоритмді тоқтату шартын тексереміз
,
өсімді екі есе кішірейтіміз:
.
Екінші итерацияға көшеміз:
Негізгі
нүкте координаттары
.
x1 координатасы бойынша зерттеушелік іздеу жүргіземіз:
қадам
сәтсіз;
қадам
сәтті.
x2 координатасы бойынша зерттеушелік іздеу жүргіземіз:
қадам
сәтті.
Координаттары
болатын
нүктесін алдық;![]()
Үлгі бойынша қадамды іздеу жүргіземіз:
нүктесінің
координаттары
![]()
![]()
Қадам
сәтсіз, сондықтан
нүктесіне қайта оралып, зерттеушілік
іздеу жүргіземіз.
Негізгі
нүкте координаттары
![]()
x1 координатасы бойынша зерттеушелік іздеу жүргіземіз:
қадам
сәтсіз;
қадам
сәтті.
x2 координатасы бойынша зерттеушелік іздеу жүргіземіз:
қадам
сәтсіз.
қадам
сәтсіз.
Координаттары
болатын
нүктесін алдық.![]()
Алдағы сәтсіз қадамдардың барлығы минимум нүктеге байқаусызда түсіп кетумен түсіндіріледі.
Үлгі
бойынша қадымды іздеулер оң нәтиже
бермегендіктен және барлық бағыттағы
қадамдар сәтсіз болғандықтан, алгоритмді
аяқтау шартын тексереміз
.
Өсім мәнін екі есе кішірейтеміз:
.
Ары қарай келесі итерацияға көшеміз.
Негізгі
нүкте координаттары
![]()
Негізгі
нүкте айналасындағы зерттеушілік іздеу
функцияның жақсаруына алып келмейтіндіктен,
қадамды 0.25-ке дейін, арқарай 0.125-ке дейін
кішірейтеміз, ол оң нәтижелерге алып
келеді. Іздеуді тоқтату шартын
тексереміз де есептеуді тоқтатамыз.
Осылайша,
минимум нүкте ретінде
мәнін аламыз.
Іздеу траекториясы 5-суретте көрсетілген.

5-сурет.
