Метод пошуку екстремуму багатомірних функцій при вирішенні інженерних задач машин для лісотехнічних робіт

Автор(и)

  • Л. Л. Тітова Національний університет біоресурсів і природокористування України
  • О. В. Надточій Національний університет біоресурсів і природокористування України

DOI:

https://doi.org/10.31548/machenergy2020.04.131

Ключові слова:

методи оптимізації, метод градієнтного спуску, стохастичний градієнт, квазіньютонівські методи, цільова функція

Анотація

Дана стаття присвячена аналізу найбільш поширених методів оптимізації, що використовуються в практичних інженерних задачах пошуку екстремуму багатомірних функцій і формування на основі виявлених властивостей рекомендацій щодо вибору кращого на різних наборах даних. В процесі аналізу були розглянуті різні реалізації методів градієнтного спуску, імпульсні методи, адаптивні методи та квазіньютонівські методи, узагальнені переваги та проблеми кожного з методів при їх використанні. Розроблена комп’ютерна програма, яка реалізує всі розглянуті методи. Проведений обчислювальний експеримент за трьома функціями показав, що найефективнішими виявилися методи нульового порядку – Розенброка та нульового порядку – Пауелла.

Посилання

Antonov A. I. (2011). Transient process in a two-dimensional extremal system in the presence of forbidden regions and a random search method. Statistical optimization problems. Riga: Zintane. 69-81.

Medvedev G. A., Ryzhakov A. P. (2011). On the application of random search algorithms in automatic optimization systems. Statistical optimization problems. Riga. Zintane. 81-92.

Rastrigin L. A., Ripa K. K. (2013). Automatic theory of random search. Riga. Zintane. 342.

Taev I. S., Egorov E. G., Gorshkov Yu. E., Popova E. P. (2011). Optimization of parameters of the electric apparatus arc-extinguishing chamber. Moscow. Low voltage devices. 1(92). 24-32.

Petrov A. A. (2017). Numerical methods of conditional optimization. Moscow. Myr. 290.

Box M. J. (2015). A new method of constrained optimization and а compare sоn with other methods. Computer. 8. 42-52.

https://doi.org/10.1093/comjnl/8.1.42

Burkhard G. (2014). Uber das Lichtbogenverha1ten in Loschkammern und derem Bemessung. E1ektrie. E05. 96-105.

Hооkе R., Jeeves Т. (2011). Direct seach solution оf numerical and ststist1cal problems. JACM. 8. 212-229. https://doi.org/10.1145/321062.321069

Klingmаn W. R., Himmelblau D. M. (2014). Nonlinear programming with the aid of а multiple gradient summation technique. JACM. 11. 400-415. https://doi.org/10.1145/321239.321241

Luws R., Jaakola Т. (2013). Optimization bу direct search and systematic reduction оf the size оf seach region. Ch.E. Journal. 19. 760-766. https://doi.org/10.1002/aic.690190413

Rosenbrock Н. Н. (2020). An automatic method for finding the greatest or least value оf а function. Соmрutеr. 3. 175-184.

https://doi.org/10.1093/comjnl/3.3.175

Rumelhart D. E. (2016). Learning representations of back-propagation errors. Nature. 323. 533-536. https://doi.org/10.1038/323533a0

Rekleytis G. (2016). Optimization in technology. Moscow. Myr. 220.

Goldberg D. E. (2019). Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning. Addison-Wesley, 308.

Kolkov D. A. (2006). Analysis of interval methods of searching for a global extremum. Fundamental research. 2. 22-23.

Rogovskii I. L., Titova L. L., Trokhaniak V. I., Rosamaha Yu. O., Blesnyuk O. V., Ohiienko M. M. Ohiienko A. V. (2019). Engineering management of two-phase coulter systems of seeding machines for implementing precision farming technologies. INMATEH. Agricultural Engineering. 2019. 58(2). 137-146. doi: 10.35633/INMATEH-58-15.

Romaniuk W., Polishchuk V., Marczuk A., Titova L., Rogovskii I., Borek K. (2018). Impact of sediment formed in biogas production on productivity of crops and ecologic character of production of onion for chives. Agricultural Engineering (wir.ptir.org). Krakow. Poland. 22(1). 105-125. https://doi.org/10.1515/agriceng-2018-0010.

Rogovskii I., Titova L., Trokhaniak V., Trokhaniak O., Stepanenko S. (2019). Experimental study in a pneumatic microbiocature separator with apparatus camera. Bulletin of the Transilvania University of Brasov, Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering. 12(1). 117-128. https://doi.org/10.31926/but.fwiafe.2019.12.61.1.10

Titova L. L., Rogovsky I. L. (2014). Methodical provisions of the need for mobile means of maintenance of forest MEZ. Scientific Herald of National University of Life and Environmental Science of Ukraine. Series: Technique and energy of APK. Kyiv. 196(3). 146-152.

Titova L. L., Rogovsky I. L. (2014). Methods of maintenance of forest machines. Bulletin of the Petro Vasylenko Kharkiv National Technical University of Agriculture. Kharkiv. 155. 132-137.

Titova L. L., Rogovskii I. L. (2015). Substantiation of technical measures to maintain the efficiency of machines for forestry work. Bulletin of the Petro Vasylenko Kharkiv National Technical University of Agriculture. Kharkiv. 160. 189-195.

Titova L. L., Rogovsky I. L. (2015). Analysis of periodicity of maintenance of machines for forestry works. Scientific Herald of National University of Life and Environmental Science of Ukraine. Series: Technique and energy of APK. Kyiv. 2015. 212(1). 322-328.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-10-28

Номер

№ 11(4) (2020)

Розділ

Статті

Ліцензія

Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).