Sobre Algoritmos de programación no lineal (PNI)


Programación No Lineal
 
En matemáticas, Programación no lineal (PNL) es el proceso de resolución de un sistema de igualdades y desigualdades sujetas a un conjunto de restricciones sobre un conjunto de variables reales desconocidas, con un función objetivo a maximizar (o minimizar), cuando alguna de las restricciones o la función objetivo no son lineales.


Algoritmos de programación no lineal

Programación No Lineal

Podemos decir que la Programación lineal es una herramienta que utilizamos para la solución de problemas en la vida real y para problemas matemáticos, pero cabe recalcar que en la vida no todos los problemas son lineales sino que también hay problemas no lineales, para la resolución de este tipo de problemas se necesita la unión de él algebra lineal, el cálculo multivariado, análisis numérico y técnicas de computación. Como en todo problema en esta se engloban algunas áreas especiales como son al diseño de algoritmos de computación, la geometría, el análisis de conjuntos convexos y funciones, y la programación cuadrática.
La programación no lineal proporciona mediante la optimización un arrojo de información que es fundamental para el análisis matemático y esta información se una mucho en las ciencias aplicadas es decir como en el diseño de ingenierías, en al análisis de regresión, en el control de inventarío y en la exploración geofísica.
En general un problema de programación no lineal dice que consistes en buscar las variables que maximizan o minimizan una función dada y dentro de todo esto hay que tener en cuenta las restricciones de desigualdad que se nos dan así que podría decirse que no hay aseguradas condiciones de linealidad y por eso hay que buscar lo optimo para el problema
En matemáticas, Programación no lineal (PNL) es el proceso de resolución de un sistema de igualdades y desigualdades sujetas a un conjunto de restricciones sobre un conjunto de variables reales desconocidas, con una función objetivo a maximizar, cuando alguna de las restricciones o la función objetivo no son lineales
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Restricciones De Desigualdad

Estar sección muestra como un método Lagrangiano se puede extender para manejar restricciones de desigualdad. La principal contribución de la sección es desarrollar las condiciones de kuhn - tuckl que proporcionan la teoría básica para la programación no lineal.
Extensión Del Método Langrangiano.
Supongamos que el problema esta dado por un
Maximice z = f(x)
Sujeta
g (x) < 0 , i = 1,2 , .. , m
Las restricciones del no negatividad x mayor que 0 si hay alguna que incluya en la m restricciones. La idea general de extender el procedimiento Langrangiano es que si el optimo no restringido de f (x) no satisfacen todas las restricciones, el ultimo restringido debe ocurrir en un punto limite del espació de solución esto significa que una ,o mas de las M restricciones debe satisfacerse en forma de ecuación. El procedimiento implica los siguientes pasos.
Paso 1. Resuelve el problema no restringido:
Maximize z =f(x)
Si el ultimo resultante satisface todas las restricciones deténgase, porque todas las restricciones son redundantes. De otra forma, determine k = 1.
Paso 2: Activar cualesquiera restricciones (es decir, convertirlas en igualdades) y optimice con el método Langrangiano f(x) sujeta a las K restricciones activas.
Paso 3: Si K = M, deténgase; no existe ninguna solución factible. De otra forma determine K = K + 1.
Condiciones de Kuhn - Tucker.
Para identificar puntos estacionarios de un problema restringido no lineal sujeto a restricciones de desigualdad. Estas condiciones también son suficientes bajo ciertas reglas.
Una condición necesaria para la optimización es que sea no negativa (no positiva) para problemas de maximización (minimización). Esto se justifica como sigue. Considere el caso de maximización. Como mide la taza de variación de F con respecto a g.

Teoría De Optimización

Proporciona la teoría clásica para localizar los puntos de máximos y mínimos de problemas no lineales restringidos y no restringidos. La teoría por lo general no es adecuada para propósitos de cálculo. Existen pocas excepciones donde la teoría de Kuhn - Tucker es la base para el desarrollo de algoritmos de cálculo eficientes. La programación cuadrática, es un ejemplo del uso de las condiciones necesarias de Kuhn - Tucker.
No es posible establecer condiciones de suficiencia (similares a las de los problemas no restringidos y a los problemas con restricciones de igualdad) para programas no lineales con restricciones de desigualdad. No existe forma de verificar si un algoritmo de programación no lineal converge a un óptimo local o a uno global.