ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА ОПТИМИЗАЦИЮ
Секция: 3. Информационные технологии
XXIII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА ОПТИМИЗАЦИЮ
В данной работе представлен подход к решению задач на оптимизацию в различных программных средствах и оценка данных программных средств с различной точки зрения.
В настоящее время мировая экономика находится в кризисе, от которого в той или иной степени страдают практически все отрасли, такие как машиностроение, медицина, торговля т. д. Соответственно, одним из факторов выживания компании становится увеличение отдачи от бизнес-процессов, что подразумевает под собой увеличение эффективности работы каждого сотрудника, улучшение качества выпускаемой продукции, снижение всевозможных затрат. В связи с этим возникает потребность в оптимизации деятельности компании [2].
Вместе с тем XXI век — это век информационных технологий. Практически в каждом виде практической деятельности человека используются информационные и коммуникационные технологии, поэтому было бы целесообразно применять их и в процессе оптимизации, тем более что решение оптимизационных задач достаточно трудоемкий процесс, при реализации которого необходим учет большего количества параметров и возможно возникновение большего количества ошибок.
Для того чтобы решить задачу на оптимизацию с применением технических средств, необходимо построить математическую модель процесса, включающую в себя совокупность математических соотношений, описывающих суть задачи. Составление математической модели задачи линейного программирования состоит из следующих этапов:
· выбор переменных задачи;
· составление системы ограничений;
· выбор целевой функции;
· нахождение максимума или минимума полученной функции.
В приведенной ниже таблице представлены программные средства, обладающие возможностями их применения в процессе решения оптимизационных задач.
Таблица 1.
Программные средства для решения задач на оптимизацию
Наименование |
Русификация данного программного средства |
Доступность программного средства (платный или бесплатный контент) |
Удобство работы в программном средстве (низкий, средний, высокий) |
Затраты времени для решения поставленной задачи |
IOSO 2.3 |
Присутствует |
Платный контент |
Средний |
20 мин |
Approx 1.0 |
Отсутствует |
Платный контент |
Средний |
20-25 мин |
MS Excel |
Присутствует |
Платный-бесплатный контент |
Высокий |
15-20 мин |
MathCAD |
Присутствует |
Платный-бесплатный контент |
Высокий |
10-15 мин |
Borland Delphi |
Присутствует |
Платный-бесплатный контент |
Высокий |
5-10 мин |
Отсутствует |
Платный контент |
Высокий |
5-10 мин |
Кроме этого стоит отметить, что значительное влияние на выбор того или иного программного обеспечения оказывает не только его распространенность, но также скорость и удобство выполнения с его применением поставленной задачи.
Таблица 2.
Сравнительная оценка скорости и удобства работы в программных средствах MS Excel, MathCAD, Borland Delphi
В качестве примера решения задачи на оптимизацию я выбрал случайную задачу:
Для изготовления трех видов изделий А, В и С используется токарное, фрезерное, сварочное и шлифовальное оборудование. Затраты времени на обработку одного изделия для каждого из типов оборудования указаны в таблице. В ней же указан общий фонд рабочего времени каждого из типов используемого оборудования, а также прибыль от реализации одного изделия каждого вида [1].
На основе выше приведенного условия была составлена таблица 3 к данной задаче:
Таблица 3.
Табличный вариант условий задачи получения прибыли
Тип оборудования |
Затраты времени |
Общий фонд рабочего времени оборудования (часы) |
||
|
А |
В |
С |
|
Фрезерное |
2 |
4 |
5 |
120 |
Токарное |
1 |
8 |
6 |
280 |
Сварочное |
7 |
4 |
5 |
240 |
Шлифовальное |
4 |
6 |
7 |
360 |
Прибыль (руб.) |
10 |
14 |
12 |
Рассмотрим пример решения задачи на оптимизацию в программной среде MathCAD (Рис. 1), т. к. работа в этой среде, во-первых, использование данного средства не требует навыков программирования, а во-вторых, запись команд осуществляется значительно проще, чем в MS Excel.
Решение задачи будет состоять из следующих этапов:
1. введение необходимого количества переменных и присваивание им начальных значений;
2. применение вычислительного блока Given и задание ограничивающих условий в данном вычислительном блоке;
3. применение функции максимума;
4. вывод результата.
Рисунок 1 Пример решения задачи на оптимизацию в программном средстве MathCAD
Таким образом в данной работе рассмотрены программные средства, позволяющие решать задачи на оптимизацию, и представлен подход к решению одной из задач, заключающийся в применении программного средства MathCAD.
Список литературы:
1. Задачи оптимального планирования — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://cl.rushkolnik.ru/docs/10078/index-611.html (дата обращения 17.03.2015)
2. Планирование персонала на предприятии на примере УЧХОЗ ЗЕРНОВОЕ — [Электронный ресурс] — Режим доступа. URL: http://coolreferat.com/ (дата обращения 16.03.2015).