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Pesquisa Operacional: Simulação Professor Mrs. Luiz Henrique Domingues Unidade 2 Programação dinâmica e programação não linear Seção 2.2 Introdução à programação não linear Conceitos e fundamentos da Programação Não linear A fundamentação central da Programação Linear é a compreensão que tanto a função objetivo como as restrições são funções lineares. Os problemas de Programação Não Linear (PNL) são muito parecidos com a Programação Linear, a diferença está no fato de possuir ao menos uma relação não linear entre as variáveis seja na função objetivo ou nas restrições (COLIN, 2007, p. 301). Conceitos e fundamentos da Programação Não linear A suposição da linearidade permite solucionar um grande número de problemas práticos, entretanto, ela não se verifica frequentemente (HILLIER, 2013, p. 512). Conceitos e fundamentos da Programação Não linear Genericamente, pode-se definir o problema de PNL como identificar os X1 , X2 , X3 , ..., Xn de modo a satisfazer: Conceitos e fundamentos da Programação Não linear Sujeito a: Vejamos alguns exemplos de modelos de problemas de Programação Não Linear (LACHTERMACHER, 2002, p. 278): Representação gráfica de problemas de Programação Não linear Problemas de Programação Não Linear que apresentem somente uma ou duas variáveis podem ser solucionados graficamente. De maneira similar aos problemas de Programação Linear solucionados graficamente, é preciso plotar em um gráfico a função objetivo e as restrições do problema, e então identificar a solução ótima na zona de respostas viável. Tipos de problemas de programação não linear Os problemas de Programação Linear podem ser solucionados utilizando um único algoritmo, o SIMPLEX, que, apesar de trabalhoso e repetitivo, é aplicável em qualquer cenário envolvendo funções lineares. Entretanto, nos problemas de Programação Não Linear, não existe um algoritmo único capaz de ser aplicado em todos os problemas, em vez disso foram desenvolvidos algoritmos para vários tipos individuais de problemas de Programação Não Linear (HILLIER, 2013, p. 522). Unidade 2 Programação dinâmica e programação não linear Seção 2.3 Tipos de programação não linear Programação Convexa, Côncava e Quadrática. Figura 2.13 gráficos representando (a) função convexa; (b) côncava; (c) nem convexanem côncava Programação Convexa, Côncava e Quadrática. Programação Convexa, Côncava e Quadrática. Matriz Hessiana H Matriz Hessiana H Matriz Hessiana H Matriz Hessiana H Matriz Hessiana H Matriz Hessiana H Quadro 2.14 Classificação do tipo de função com múltiplas variáveis a partir dos cálculos dos determinantes Programação côncava Dado um modelo matemático genérico de PNL Programação côncava Programação côncava Programação convexa Programação quadrática Programação não linear no Excel Programação não linear no Excel Figura 2.14 modelo do problema de LEC Figura 2.15 preenchimento dos parâmetros do SOLVER Figura 2.16 solução encontrada pelo SOLVER para o problema de LEC Pesquisa Operacional: Simulação Professor Mrs. Luiz Henrique Domingues
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