- •Министерство образования и науки
- •Введение
- •Понятие о Золотом сечении
- •2.1. Золотое сечение – гармоническая пропорция
- •2.2. Второе золотое сечение
- •Золотой треугольник
- •История золотого сечения
- •Ряд Фибоначчи
- •Обобщенное золотое сечение
- •Принципы формообразования в природе
- •Золотое сечение и симметрия
- •2. Методы одномерной оптимизации
- •Метод золотого сечения.
- •3. Практическая реализация метода золотого сечения
- •3.1. Характеристика объекта автоматизации
- •Разработка программы
- •Описание метода золотого сечения
- •Результаты
- •3.3 Обоснование выбора языка программирования
- •Заключение
- •Список использованных источников:
- •Приложение № 2.
- •Листинг программы.
- •Результат работы программы.
Золотое сечение и симметрия
Золотое сечение нельзя рассматривать само по себе, отдельно, без связи с симметрией. Великий русский кристаллограф Г.В. Вульф (1863...1925) считал золотое сечение одним из проявлений симметрии.
Золотое деление не есть проявление асимметрии, чего-то противоположного симметрии Согласно современным представлениям золотое деление – это асимметричная симметрия. В науку о симметрии вошли такие понятия, как статическая и динамическая симметрия. Статическая симметрия характеризует покой, равновесие, а динамическая – движение, рост. Так, в природе статическая симметрия представлена строением кристаллов, а в искусстве характеризует покой, равновесие и неподвижность. Динамическая симметрия выражает активность, характеризует движение, развитие, ритм, она – свидетельство жизни. Статической симметрии свойственны равные отрезки, равные величины. Динамической симметрии свойственно увеличение отрезков или их уменьшение, и оно выражается в величинах золотого сечения возрастающего или убывающего ряда.
2. Методы одномерной оптимизации
Правила, по которым ведется поиск экстремума функции, называются стратегиями. Поскольку в рамках одной и той же задачи можно применять различные стратегии поиска, естественно попытаться найти ту из них, которая является наилучшей в смысле уменьшения объема необходимы вычислений, поэтому наряду с главным требованием – найти точку экстремума – возникает дополнительно (но не менее важное) требование выбора стратегии поиска, обладающее нужными свойствами.
Существует
два вида стратегий: пассивные, в которых
еще до начала эксперимента назначены
все
,
и активные, в которых выбор очередных
значений
зависит от результатов предшествующих
экспериментов (имеет место накопление
и активное использование информации о
свойствах целевой функции). Всякая
стратегия, предусматривающая
последовательно (пошаговое) проведение
опытов и оценку возникающих ситуаций,
представляется более прогрессивной,
так как позволяет экономить средства
и время, с расходованием которых неизбежно
связана постановка эксперимента. Именно
это характерно для активных стратегий,
рассматриваемых в данном разделе.
Простейшей и наиболее трудоемкой активной стратегией является метод общего поиска, согласно которому интервал делят на несколько равных частей с последующим вычислением значений целевой функции в узлах полученной сетки. Ясно, что эффективность метода при уменьшении интервала неопределенности быстро падает.
В
методе дихотомии (половинного деления)
выбираются два эксперимента
и размещаются на исходном интервале
неопределенности наилучшим образом
(симметрично относительно середины
отрезка на расстояниях
от нее). В результате сравнения полученных
величин
и
становится возможным указать новый
интервал неопределенности. Применяя
к новому интервалу вышеописанную
процедуру, процесс продолжают до тех
пор, пока длина требуемого интервала
не будет меньше заданной величины
.
Метод прост, однако требуемых вычислений
функции можно проводить меньшее
количество раз.
К
методам, в которых при ограничениях на
количество вычислений значений
достигается в определенном смысле
наилучшая точность, относятся метод
Фибоначчи и метод золотого сечения.
