Технология работы

Принципы построения и технология работы пакета оптимизационных программ

1. Технология работы

Рассматривается два комплекса оптимизационных программ. Один, наряду со случайно-генетической оптимизацией, содержит и комплекс программ классической численной оптимизации. Назовем его "диалоговая система оптимизации" или сокращенно ДИСО. Другой содержит различные модификации случайно-генетической оптимизации - ГЕНЕТИКА.

Оба комплекса реализованы в среде Developer Studio на языке Compag Visual Fortran 6.5 с дополнением Visual С++ (примеры построения данных систем представлены на рис.1, рис.2 в виде типовых проектов).

Рисунок 1 - Проект "ГЕНЕТИКА" - корневой модуль, модуль PROG_H - содержит ограничения-неравенства, модуль PROG_K - вычисление целевой функции. Папка Sourse Files содержит 5 модулей случайно-генетической оптимизации.

Рисунок 1 - Проект "ДИСО" включает: GEN_begin_NEPR_ZEL - корневой модуль, модуль PROG_H - содержит ограничения-неравенства, модуль PROG_K - вычисление целевой функции. Модули Qodbbd, Qodsbs, Qroblr используются для ввода дополнительной информации, структурной коррекцией модели (в случае необходимости), фиксации ограничений-равенств соответственно. Папка Sourse Files содержит 57 модулей классической и случайно-генетической оптимизации.

На данных рисунках показано представление тестовой функции HELIX в этих программных комплексах. Не сложно заметить полное сходство. Модель представлена в коде Fortran-90. Рабочие операторы располагаются в стандартных входных модулях системы, поэтому программировать необходимо только модель - ограничения и целевую функцию.

Функция HELIX имеет следующий вид:

-50<xi<50, i=1,3

Оптимальное значение:

После подготовки модели нажимается кнопка "выполнить программу" и выполняется компиляция, сборка (редактирование) системы и расчет. В определенной папке создается EXE-файл (именно EXE-файлы используются в дальнейшем для демонстрации). В ДИСО предусмотрен диалог, где вводится управляющая информация. Вход в систему единый и перепрограммирование при переходе от метода к методу не требуется. Так как методы классической оптимизации не предмет данного исследования, то специфика работы ДИСО не рассматривается !

В "ГЕНЕТИКЕ" управляющая информация задается в исходном программном коде, где даются необходимые пояснения. После подготовки модели нажимается кнопка "выполнить программу", строится EXE-файл и выполняется расчет с визуализацией основных параметров в реальном режиме времени на экране дисплея. При этом для просмотра текущего состояния нажимается клавиша "пробел", для продолжения расчета - клавиша "ENTER". Останов выполняется в любой момент при нажатии клавиши "единица". Необходимая информация, согласно заданной управляющей информации, формируется в специальных файлах, которые сразу обнаруживают себя в поддиректории, откуда запускался EXE-файл.

Все папки (имеется в виду демонстрационный режим) построены идентично и содержат EXE-файл, с уже заданными параметрами случацно-генетической оптимизации и определенной тестовой функцией.