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 .