Что такое оптимизация

Оптимизация относится к процессу выбора наилучшего варианта из множества всех возможных вариантов. С точки зрения инженерных расчетов способы оптимизации дают возможность извлечь лучший вариант проектирования, лучшее размещение ресурсов и т. д.

В ходе решения задач оптимизации как правило следует отыскать оптимальное значение некоторых параметров, определяющих эту задачу. При решении инженерных задач их обычно называют проектными параметрами. Проектные параметры могут быть линейными размерами, (масса, температура и т. д.) количество проектных параметров характеризует размер (степень сложности) задачи оптимизации [2].

Избрание рационального решения или сравнение двух других решений осуществляется с использованием некоторого зависимого значения (функции), которое определяется конструктивными параметрами. Это значение называется целевой функцией или критерием качества. В ходе решения задачи оптимизации должны быть разысканы значения конструктивных параметров, при которых целевая функция имеет максимум (или минимум). Следовательно, целевая функция считается глобальным аспектом оптимальности в математических моделях, по которому описываются инженерные задачи.

В любой области человеческой деятельности, как на чисто личном, так и на национальном уровне, четко или косвенно, встречаются с оптимизацией. Финансовое проектирование, регулирование, планирование сложных объектов всегда сконцентрировано на поиск лучшего варианта с точки зрения намеченной цели.

Общая запись задач оптимизации задает самые разнообразные их классы. Выбор метода зависит от класса задачи (эффективности её решения). Классификация задач определяется как целевая функция и действительная область (определяемая системой неравенств и равноденствий или более сложным алгоритмом) [2].

Методы оптимизации классифицируются по целям оптимизации:

‒локальные методы: сходятся к некоторой локальной экстремуме целевой функции. В случае объективной функции, этот экстремум является единственным и будет глобальным максимумом/минимумом;

‒глобальные методы: работа с многоэкстремальными целевыми функциями. При глобальном поиске основной задачей является выявление тенденций в глобальном поведении объективной функции.

Текущие методы поиска можно разбить на три большие группы:

1) определенный;

2) случайный (стохастический);

3) объединенный.

По критерию размерности действительного множества методы оптимизации делятся на одномерные методы оптимизации и многомерные методы оптимизации [7].

По типу целевой функции и разрешённому набору оптимизационные задачи и методы их решения можно разделить на следующие классы:

‒проблемы оптимизации, в которых целевая функция и ограничения являются линейными функциями, решаются так называемыми методами линейного программирования;

Организация является сознательно скоординированным социальным образованием с определенными границами и набором взаимосвязанных целей.

Организация как система представляет собой набор взаимосвязанных частей, образующих целостность [6]. 

Любое предприятие ‒ это открытая система, которая взаимодействует с внешней средой. Любое предприятие реализует три ключевых процесса: получает ресурсы из внешней среды, производит продукт и передает его во внешнюю среду.

Основные потоки в организации на входе ‒ получение материалов, труда, капитала, а на выходе готовой продукции.

Организация как система имеет общие особенности:

‒наличие персонала, по крайней мере одного;

‒наличие общих целей (или хотя бы одной цели), направленных на удовлетворение государственных потребностей;

‒получение дополнительного продукта различной формы;

‒преобразование материалов и ресурсов в мероприятия.

Организация как система координирует поведение сотрудников в процессе достижения целей, а деятельность участников организации может осуществляться в рамках структуры и зависеть от эффективности связей между ними.

Мотивация, стимулирование, власть, лидерство, управление конфликтами, организационная культура и т. д. используются для эффективного выполнения своих функций в процессе достижения целей.

Организация как система имеет общие характеристики. В каждой организации деятельность осуществляется за счет использования ресурсов, включая человеческий капитал, информацию, технологии, материалы и т.д.

Подводя итог данного реферата, можно сделать следующие выводы:

1) Оптимизация ‒ это преобразование программы из «неудовлетворенной» в «удовлетворенную» по параметрам производительности (время выполнения, потребление ресурсов, пропускная способность). То есть мы знаем, чем довольны, и когда видим, что программа до них не доходит, пора ее оптимизировать.

2) Реальные приложения оптимизации очень сложны. Современные методы оптимизации не всегда справляются с реальными проблемами без помощи человека.

3) В настоящее время для решения оптимальных задач используются в основном следующие методы:

‒методы исследования функций классического анализа;

‒методы, основанные на использовании неопределенных умножителей Лагранжа;

‒расчет вариаций;

‒динамическое программирование;

‒принцип максимума;

‒линейное программирование;

‒нелинейное программирование.

Общая запись задач оптимизации задает самые разнообразные их классы. Выбор метода зависит от класса задачи (эффективности её решения). Классификация задач определяется как целевая функция и действительный домен (определяется системой неравенств и равнозначностей или более сложным алгоритмом).