Оптимизация Печать

Вернуться к оглавлению

Оптимизация это процесс придания чему-либо наиболее выгодных характеристик: выбор наилучшего (оптимального) варианта из возможных; приведение системы в наилучшее состояние.
optimization

Глагол «оптимизировать» родствен слову «оптимист», для которого мы находим в словаре следующее объяснение: «Бодрый - уверенный в благополучном исходе, жизнерадостный человек. А слово «оптимум» объясняется: «Наилучший или благоприятный уровень, размеры, количество и т. д.».

Как часто мы говорим: надо, чтобы задание было сделано верно; надо добиться, чтобы двигатель работал в лучшем режиме; надо экономнее использовать время; надо ... и так далее. Что значат все эти «лучше», «вернее», «экономнее»? Они все отвечают одному требованию: сделать что либо наилучшим образом при заданных условиях, сделать так, чтобы получить наилучший результат.

В своей практике люди самых различных специальностей сталкиваются с проблемой оптимального, проблемой оптимизации. Механики ищут способы для поддержания наивыгоднейшего числа оборотов в машине. Сталевары беспокоятся о правильном ходе плавки. Пилоты неукоснительно обеспечивают заданный режим полета самолета. Штурманы озабочены, чтобы их корабли достигли порта назначения по кратчайшему пути. Портные стараются экономнее использовать площадь материала, из которого шьют. Программисты, составляя программы, стремятся сократить число команд и операций.

В какой бы области человек ни трудился, он старается сделать свое дело наилучшим, совершеннейшим образом, стремится добиться оптимального результата.

Добиться желаемого результата, как правило, можно разными способами. Как решить, какой из них самый выгодный, самый оптимальный?

Иногда оптимальный вариант выбирают единожды, а иногда непрерывно на длительном отрезке времени. Именно такой должна быть оптимизация работы вычислительного устройства, которое контролирует процесс управления, допустим, автоматической линией. Оно должно ежесекундно быть начеку, в любой момент регулировать режим работы, замечая и реагируя на любое изменение и в объекте, и в окружающей среде. Оптимизация помогает нам разбираться не только в том, что такое хорошо и что такое плохо, но и что лучше и как лучше.

Такого же класса задачи стоят перед руководителями промышленности, когда им надо решить, какие станки приобрести - самые совершенные, но очень дорогие или подешевле, но менее совершенные; какое производство интенсивнее развивать на данном этапе - легковых автомобилей или холодильников?

В любом из приведенных примеров необходим обоснованный выбор надо сопоставить выигрыш и потери. А чтобы правильно определить выигрыш и потери, нужно дать объективную оценку и преимуществ, и недостатков каждого из рассматриваемых вариантов.

Оценка бывает объективной, когда количественно (столько-то «за», столько-то «против») проанализированы многие варианты при решении определенной задачи.

Каждый из нас знает по собственному опыту, как всякий раз трудно учесть все количественно, то есть учесть все факторы, влияющие на решение.

Представляете, как трудно принять решение по кардинальным вопросам, касающимся, например, оценки проекта конструкции очень сложного агрегата, или большой автоматической линии, или целой отрасли промышленности?

Но трудности трудностями, а вопросы эти, особенно в последнее время, решаются, и решаются успешно, с помощью теории оптимизации.

Разные задачи оптимизации решаются разными методами, исходя из конкретной обстановки в каждом конкретном случае, исходя из критериев, выбираемых для решения проблемы оптимизации. Это могут быть, например, показатели быстродействия, минимума затрат, точности обработки на станке или вычислений. Бывает, что требуются обобщенные критерии, зависящие от нескольких величин.

Критерии оптимизации особенно важны для технологических процессов на производстве. Ими определяют режим работы металлургических печей, котельных установок, химических реакторов, сушильных агрегатов.

А какое большое значение имеет оптимизация для систем автоматического регулирования и следящих систем, которые следят за скоростью и точностью работы машин, за соблюдением наименьших потерь энергии, за допустимым нагревом двигателей, расходом жидкостей, давлением газа?

С помощью оптимального управления можно вести работу так, что в сложном поточном производстве изменения скорости продвижения обрабатываемой детали, изменение ее параметров, протекание технологического процесса будут лишь в малой степени отклоняться от заданных величин.

Оптимальное проектирование требует одних методов, а оптимальное планирование - других, а оптимальное управление - третьих.

Но какие бы методы оптимизации ни брали, какими бы ни пользовались, всегда следует придерживаться правила: сопоставляются различные решения, представленные своими оптимальными вариантами, основанными на учете строго заданных критериев.

Любая задача на оптимальное решение требует анализа вариантов. Он, в свою очередь, требует оценки многих данных, фактов, характеристик.

Какую бы область знания мы ни взяли: техническую, научную, экономическую, экологическую,- принятие решений определяется объемом информации и методами ее обработки.
Оптимизация - это не только теоретические разработки. Применение ее методов и идей позволяет экономить труд, деньги и машинное время.

Оптимист