Метод Франка – Вулфа

1. Определить исходное допустимое решение задачи .

2. Найти градиент функции в точке исходного допустимого решения .

3. Построить линейную функцию

и найти оптимальное решение , при котором ее значение максимально при заданных в задаче ограничениях.

4. Составить выражение для нового допустимого решения

,

и подставить в целевую функцию задачи

5. Определить шаг вычислений как стационарную точку функции из условия . Полученное значение есть шаг вычислений.

6. Вычислить новое допустимое решение

.

7. Вычислить значение .

8. Проверить выполнение условия

.

Если оно выполняется, оптимальное решение найдено, если нет, то переходим к шагу 2.

Пример.

Решение.

1. Найдем градиент функции

.

2. В качестве исходного допустимого решения выберем точку , а в качестве критерия оценки качества получаемого решения неравенство , где .

1-я итерация

1. В точке найдем градиент функции , тогда необходимо решить задачу максимизации

при условии

Решаем эту задачу симплекс – методом.

Каноническая задача

 

    базис     Q
-1 -----
  -2 -4  
1/2 1/2  
5/2 1/2  
  оптим

 

Оптимальное решение

2. Составим новое допустимое решение

,

Подставим в целевую функцию, получим

,

Тогда новое допустимое решение , значение функции в этой точке .

3. , следовательно, переходим к следующей итерации.

2-ая итерация

1. В точке найдем градиент функции , тогда необходимо решить задачу максимизации

при условии

Решаем эту задачу симплекс – методом.

Каноническая задача

 

    базис     Q
-1
  -2  
5/2 -1/2  
-1/2 1/2  
  -1  
4/5 2/5 -1/5  
32/5 1/5 2/5  
  64/5 2/5 4/5 оптим

 

Оптимальное решение

2. Составим новое допустимое решение

,

Подставим в целевую функцию, получим

,

Тогда новое допустимое решение , значение функции в этой точке .

3. , следовательно, переходим к следующей итерации.

3-я итерация

1. В точке найдем градиент функции , тогда необходимо решить задачу максимизации

при условии

Решаем эту задачу симплекс – методом.

Каноническая задача

 

    базис   0,08 0,12   Q
-1 -----
  -0,08 -0,12  
0,12 1/2 1/2
5/2 1/2 32/5
  0,28 -0,02 0,06  
0,12 4/5 2/5 -1/5  
0,08 32/5 1/5 2/5  
  0,608 0,064 0,008 оптим

 

Оптимальное решение

2. Составим новое допустимое решение

,

Подставим в целевую функцию, получим

,

Тогда новое допустимое решение , значение функции в этой точке .

3. , следовательно, вычисления закончены. Искомое решение .