Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Lineaarse programmeerimise ülevaade
- Toit ja põllumajandus
- Rakendused ehituses
- Transpordi optimeerimine
- Tõhus tootmine
- Energiatööstus
Operatsiooniuuringute jaoks optimaalsete lahenduste saamiseks kasutatakse lineaarset programmeerimist. Lineaarse programmeerimise kasutamine võimaldab teadlastel leida probleemile parimaid ja ökonoomsemaid lahendusi, pidades silmas selle kõiki piiranguid või piiranguid. Paljud väljad kasutavad oma protsesside tõhustamiseks lineaarseid programmeerimistehnikaid. Nende hulka kuuluvad toit ja põllumajandus, tehnika, transport, tootmine ja energeetika.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Lineaarne programmeerimine pakub meetodit toimingute optimeerimiseks teatud piirangute piires. Seda kasutatakse protsesside efektiivsemaks ja kuluefektiivsemaks muutmiseks. Mõned lineaarse programmeerimise rakendusalad hõlmavad toitu ja põllumajandust, tehnikat, transporti, tootmist ja energiat.
Lineaarse programmeerimise ülevaade
Lineaarse programmeerimise kasutamine eeldab muutujate määratlemist, piirangute leidmist ja eesmärgi funktsiooni leidmist või seda, mida tuleb maksimeerida. Mõnel juhul kasutatakse minimeerimiseks lineaarset programmeerimist või väikseimat võimalikku funktsiooniväärtust. Lineaarne programmeerimine nõuab ebavõrdsuste loomist ja nende graafikut probleemide lahendamiseks. Kuigi mõnda lineaarset programmeerimist saab käsitsi teha, muutuvad muutujad ja arvutused üsna sageli liiga keerukateks ning nõuavad arvutustarkvara kasutamist.
Toit ja põllumajandus
Põllumajandustootjad rakendavad oma töös lineaarseid programmeerimistehnikaid. Põllumajandustootjad saavad oma tulusid suurendada, määrates kindlaks, milliseid põllukultuure nad peaksid kasvatama, selle kogust ja kuidas seda tõhusalt kasutada.
Toitumises pakub lineaarne programmeerimine võimsat abivahendit toitumisvajaduste kavandamisel. Tervislike ja odavate toidukorvide pakkumisel puudustkannatavatele peredele saavad toitumisspetsialistid kasutada lineaarset programmeerimist. Piirangud võivad sisaldada toitumisjuhiseid, toitainete juhendamist, kultuurilist vastuvõetavust või mõnda nende kombinatsiooni. Matemaatiline modelleerimine aitab välja arvutada toidud, mida on vaja madala hinnaga toitumiseks, et vältida nakkushaigusi. Sellisteks arvutusteks on vaja töötlemata toiduainete andmeid ja hindu, austades samas toidutüüpide kultuurilisi aspekte. Objektiivne funktsioon on toidukorvi kogumaksumus. Lineaarne programmeerimine võimaldab ka selliste toidukorvide valmistamise sageduse varieerimist ajaliselt.
Rakendused ehituses
Insenerid kasutavad ka lineaarset programmeerimist, et aidata lahendada projekteerimis- ja tootmisprobleeme. Näiteks aerodünaamiliste võrkude puhul otsivad insenerid aerodünaamilise kuju optimeerimist. See võimaldab vähendada aerodünaamika tõmbekoefitsienti. Piirangud võivad sisaldada tõstekoefitsienti, maksimaalset suhtelist paksust, ninaraadiust ja tagumise serva nurka. Kuju optimeerimise eesmärk on saada teostatava kujuga löökideta aerodünaamika. Lineaarne programmeerimine pakub inseneridele seetõttu olulist abivahendit kuju optimeerimisel.
Transpordi optimeerimine
Transpordisüsteemid tuginevad kulude ja aja efektiivsuse lineaarsele programmeerimisele. Bussi- ja rongiliinid peavad arvestama sõiduplaani, sõiduaja ja reisijate arvu. Lennuettevõtjad kasutavad lineaarset programmeerimist oma kasumi optimeerimiseks vastavalt erinevatele istekohtade hindadele ja klientide nõudmistele. Lennuettevõtjad kasutavad pilootide plaanimiseks ja marsruutide jaoks ka lineaarset programmeerimist. Lineaarse programmeerimise abil optimeerimine suurendab lennuettevõtte efektiivsust ja vähendab kulusid.
Tõhus tootmine
Tootmine nõuab tooraine muundamist toodeteks, mis maksimeerivad ettevõtte tulusid. Selle eesmärgi saavutamiseks peab iga tootmisprotsessi etapp toimima tõhusalt. Näiteks peavad toorained kogumisliinil kindlaksmääratud aja jooksul läbima erinevaid masinaid. Kasumi maksimeerimiseks saab ettevõte kasutada lineaarset väljendit selle kohta, kui palju toorainet kasutada. Piirangud hõlmavad iga masinaga veedetud aega. Kõigi kitsaskohti loovate masinatega tuleb tegeleda. Toodete kogust võib see mõjutada, et maksimeerida kasumit vastavalt toorainele ja ajale.
Energiatööstus
Kaasaegsed energiavõrgusüsteemid hõlmavad lisaks traditsioonilistele elektrisüsteemidele ka taastuvaid energiaallikaid, näiteks tuule- ja päikeseenergia päikeseenergiat. Elektrikoormuse nõuete optimeerimiseks tuleb arvestada generaatorite, ülekande- ja jaotusliinide ning ladustamisega. Samal ajal peavad kulud jääma kasumi teenimiseks jätkusuutlikuks. Lineaarne programmeerimine pakub meetodit elektrienergia süsteemi optimeerimiseks. See võimaldab elektrikoormust sobitada lühima kogupikkusega elektrienergia tootmise ja selle vajaduse vahel aja jooksul. Lineaarset programmeerimist saab kasutada koormuse sobitamise või kulude optimeerimiseks, pakkudes energiatööstusele väärtuslikku tööriista.