Teoria Optimización
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“OPTIMIZACIÓN”
R E A L I Z A D O P O R :
B E R R O T E R A N , O M A I R A C . I : 2 3 . 5 9 2 . 5 5 9
¿Que es la optimización?
Optimización es el proceso de hacer algo mejor. La optimización consiste del tratamiento de las variaciones de
un concepto inicial y usar la información obtenida para mejorar la idea.
Una computadora es la perfecta herramienta de optimización de acuerdo a la idea de la influencia de la variación de los parámetros de entrada en formato.
El termino “mejor” solución implica que hay mas de una solución y que cada solución no tienen valores iguales.
La definición de “mejor” es relativa al problema que se esta manejando, su método de solución y las tolerancias permitidas.
Luego entonces la solución optima depende de la formulación personal del problema
Desarrollo claves para la optimización
( ) funcion de una sola variable
0
f x
df(x)
dx=
( ) funcion vectorial
( ) 0x
f x
f xÑ =
xmin ( ) x vector
subject to : ( ) 0, 1k
f x
g x k , ...., m=
Euler (1755)
Lagrange (1797)
Fermat (1646)
Newton (1670)
Dantzig (1947) Programación lineal
(Restricciones con desigualdades)
Kuhn Tucker (1951)
Condiciones a satisfacer por una optimización no lineal
Contribuciones (1960-80s) Algoritmos para optimización no lineal
Khachain and Karmarkar (~1980) Nuevo métodos de puntos interiores
Desarrollos continuados en diferentes problemas (optimización entera, estocástica, global, etc.) –
Actualmente sigue con un gran desarrollo
Desarrollo claves para la optimización
Categoría de Optimización
Optimización continua: El espacio de
búsqueda corresponde a Rn
• No restringida: – Una variable – Varias variables
• Restringida: – Programación lineal –
Programación no lineal – Programación
cuadrática – Programación convexa
• Programación entera• Optimización en grafos:– Camino más corto– Problema del agente viajero– Flujo máximo• Programación dinámica• Scheduling
Optimización discreta (combinatoria): El espacio de búsqueda corresponde a un conjunto finito o posiblemente contable infinito. Ejemplo: enteros, conjuntos, permutación, grafo, etc.
La optimización comprende un área grande las matemáticas aplicadas, donde se aplican muchas técnicas y teorías matemáticas, no todo el mundo puede realizar una optimización de una función, debe ser un profesional en el área de la ciencia y la matemática calificado para desarrollar las distintas formulas y teorías para llegar a una solución optima del problema.
Quien hace Optimización
Características de los problemas de optimización
Características principales
• Hay un compromiso entre las variables y el objetivo.
• Hay que identificar estos compromisos antes de desarrollar los modelos matemáticos.
• Hay que entender el problema cualitativamente antes de resolverlo cuantitativamente.
Cos
tes
ener
gía
(alta) Pureza producto (baja)C
oste
s p
rod
uct
o (-
valo
r)
Coste total
Optimo
Tipos de Optimización
Optimización basada en modelos
Optimización empírica
Aplicaciones típicas – desarrollo rápido de procesos poco entendidos
• Farmacéutica• Micro-electronica• Aplicaciones
pequeñas en operación de planta
Aplicaciones típicas – sistemas para los que existe un buen modelo
• Componentes gases y líquidos en industrias químicas y petroquímicas
• Aplicaciones de negocio para inventario, transporte,…
• En aquellos sitios donde no se permite experimentar
Dos opciones para realizar la optimización
Ejemplo de Optimización
Una hoja de papel debe tener 18cm2 de texto impreso, márgenes superior e inferior de 2cm. De altura y márgenes laterales 1cm de ancho.
Obtener razonadamente las dimensiones que minimizan la superficie del papel
REFERENCIAS ELECTRONICAS
Consultadas el 19 de Mayo de 2015 <En línea>
http://www.wikimatematica.org/index.php?title=Problemas_de_optimizacionhttp://dis.unal.edu.co/~fgonza/
courses/2004-I/CompEvol/optimizacion.pdf
http://es.slideshare.net/Nileidys_16/diapositivas-de-optimizacion?from_action=save
http://es.slideshare.net/ftorrealba/ejemplos-sobre-optimizacin-de-funciones