Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Lineær programmeringsoversikt
- Mat og landbruk
- Søknader innen ingeniørfag
- Transportoptimalisering
- Effektiv produksjon
- Energibransjen
Lineær programmering brukes for å oppnå optimale løsninger for driftsforskning. Ved å bruke lineær programmering kan forskere finne den beste, mest økonomiske løsningen på et problem innenfor alle dets begrensninger eller begrensninger. Mange felt bruker lineære programmeringsteknikker for å gjøre prosessene mer effektive. Disse inkluderer mat og landbruk, engineering, transport, produksjon og energi.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Lineær programmering gir en metode for å optimalisere operasjoner innenfor visse begrensninger. Det brukes til å gjøre prosesser mer effektive og kostnadseffektive. Noen anvendelsesområder for lineær programmering inkluderer mat og landbruk, engineering, transport, produksjon og energi.
Lineær programmeringsoversikt
Å bruke lineær programmering krever å definere variabler, finne begrensninger og finne objektivfunksjonen, eller hva som må maksimeres. I noen tilfeller brukes i stedet lineær programmering for minimering, eller den minste mulige objektive funksjonsverdien. Lineær programmering krever at det skapes ulikheter og deretter tegne dem for å løse problemer. Selv om litt lineær programmering kan gjøres manuelt, blir variablene og beregningene ofte for kompliserte og krever bruk av beregningsprogramvare.
Mat og landbruk
Bønder bruker lineære programmeringsteknikker på arbeidet sitt. Ved å bestemme hvilke avlinger de skal dyrke, mengden av den og hvordan de skal brukes effektivt, kan bønder øke inntektene.
I ernæring gir lineær programmering et kraftig verktøy for å hjelpe deg med planlegging av kostholdsbehov. For å tilby sunne, koselige matkurver for trengende familier, kan ernæringsfysiologer bruke lineær programmering. Begrensninger kan omfatte kostholdsretningslinjer, næringsveiledning, kulturell akseptbarhet eller en kombinasjon av disse. Matematisk modellering gir hjelp til å beregne matvarene som trengs for å gi næring til lave kostnader, for å forhindre ikke-smittsom sykdom. Uforedlede matdata og priser er nødvendige for slike beregninger, alt mens de kulturelle aspektene ved mattyper respekteres. Den objektive funksjonen er de totale kostnadene for matkurven. Lineær programmering tillater også tidsvariasjoner for hyppigheten av å lage slike matkurver.
Søknader innen ingeniørfag
Ingeniører bruker også lineær programmering for å løse problemer med design og produksjon. For eksempel, i airfoil nettinger, søker ingeniører aerodynamisk form optimalisering. Dette gjør det mulig å redusere luftkoffisientens dragskoeffisient. Begrensninger kan omfatte løftekoeffisient, relativ maksimal tykkelse, nese radius og bakkantsvinkel. Formoptimalisering søker å lage en sjokkfri luftfolie med en gjennomførbar form. Lineær programmering gir derfor ingeniører et viktig verktøy i formoptimalisering.
Transportoptimalisering
Transportsystemer er avhengige av lineær programmering for kostnads- og tidseffektivitet. Buss- og togruter må være med på planlegging, reisetid og passasjerer. Flyselskaper bruker lineær programmering for å optimalisere overskuddet i henhold til forskjellige seterpriser og kundebehov. Flyselskaper bruker også lineær programmering for pilotplanlegging og ruter. Optimalisering via lineær programmering øker flyselskapets effektivitet og reduserer utgiftene.
Effektiv produksjon
Produksjon krever omdanning av råvarer til produkter som maksimerer selskapets inntekter. Hvert trinn i produksjonsprosessen må jobbe effektivt for å nå dette målet. For eksempel må råvarer forbi gjennom forskjellige maskiner i bestemte tidsrom i en samlebånd. For å maksimere overskuddet, kan et selskap bruke et lineært uttrykk for hvor mye råstoff som skal brukes. Begrensninger inkluderer tiden brukt på hver maskin. Eventuelle maskiner som lager flaskehalser, må adresseres. Mengden produkter som blir produsert kan bli påvirket for å maksimere fortjenesten basert på råvarene og den nødvendige tiden.
Energibransjen
Moderne energisystemer inkluderer ikke bare tradisjonelle elektriske systemer, men også fornybar energi som vind- og solcelleanlegg. For å optimalisere kravene til elektrisk belastning, må generatorer, transmisjons- og distribusjonslinjer og lagring tas i betraktning. Samtidig må kostnadene forbli bærekraftige for fortjenesten. Lineær programmering gir en metode for å optimalisere design av det elektriske kraftsystemet. Det gir mulighet for å matche den elektriske belastningen i den korteste totale avstanden mellom generering av elektrisitet og etterspørsel over tid. Lineær programmering kan brukes til å optimalisere belastningsmatching eller for å optimalisere kostnadene, og gir et verdifullt verktøy til energibransjen.