Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Linjär programmeringsöversikt
- Livsmedel och jordbruk
- Tillämpningar inom teknik
- Transportoptimering
- Effektiv tillverkning
- Energiindustrin
Linjär programmering används för att få optimala lösningar för driftsforskning. Genom att använda linjär programmering kan forskare hitta den bästa, mest ekonomiska lösningen på ett problem inom alla dess begränsningar eller begränsningar. Många fält använder linjära programmeringstekniker för att göra sina processer mer effektiva. Dessa inkluderar livsmedel och jordbruk, teknik, transport, tillverkning och energi.
TL; DR (för lång; läste inte)
Linjär programmering tillhandahåller en metod för att optimera operationerna inom vissa begränsningar. Det används för att göra processer mer effektiva och kostnadseffektiva. Vissa tillämpningsområden för linjär programmering inkluderar livsmedel och jordbruk, teknik, transport, tillverkning och energi.
Linjär programmeringsöversikt
Att använda linjär programmering kräver att definiera variabler, hitta begränsningar och hitta objektivfunktionen eller vad som behöver maximeras. I vissa fall används istället linjär programmering för minimering, eller det minsta möjliga objektiva funktionsvärdet. Linjär programmering kräver skapande av ojämlikheter och sedan diagram de för att lösa problem. Medan viss linjär programmering kan göras manuellt, blir variabler och beräkningar ganska ofta för komplicerade och kräver användning av beräkningsprogramvara.
Livsmedel och jordbruk
Jordbrukarna tillämpar linjära programmeringstekniker på sitt arbete. Genom att bestämma vilka grödor de ska odla, mängden av det och hur de ska användas effektivt kan jordbrukarna öka sina intäkter.
När det gäller näring ger linjär programmering ett kraftfullt verktyg för att hjälpa till med planering av dietbehov. För att tillhandahålla hälsosamma, billiga matkorgar för behövande familjer, kan nutritionister använda linjär programmering. Begränsningar kan innehålla kostriktlinjer, vägledning för näringsämnen, kulturell acceptabilitet eller någon kombination därav. Matematisk modellering ger hjälp för att beräkna de livsmedel som behövs för att tillhandahålla näring till låg kostnad för att förhindra icke-smittsam sjukdom. Obearbetade livsmedelsdata och priser behövs för sådana beräkningar, samtidigt som de kulturella aspekterna av mattyperna respekteras. Objektfunktionen är den totala kostnaden för matkorgen. Linjär programmering tillåter också tidsvariationer för frekvensen för att tillverka sådana matkorgar.
Tillämpningar inom teknik
Ingenjörer använder också linjär programmering för att lösa design- och tillverkningsproblem. Till exempel, i airfoil-nät, söker ingenjörer aerodynamisk formoptimering. Detta möjliggör minskning av dragskoefficienten för luftfolien. Begränsningar kan inkludera lyftkoefficient, relativ maximal tjocklek, näsradie och bakkantsvinkel. Formoptimering syftar till att skapa en chockfri luftfolie med en genomförbar form. Linjär programmering ger därför ingenjörer ett viktigt verktyg för formoptimering.
Transportoptimering
Transportsystem förlitar sig på linjär programmering för kostnads- och tidseffektivitet. Buss- och tågrutter måste vara avgörande för schemaläggning, restid och passagerare. Flygbolag använder linjär programmering för att optimera sina vinster enligt olika sätespriser och kundbehov. Flygbolag använder också linjär programmering för pilotplanering och rutter. Optimering via linjär programmering ökar flygbolagens effektivitet och minskar kostnaderna.
Effektiv tillverkning
Tillverkning kräver omvandling av råvaror till produkter som maximerar företagets intäkter. Varje steg i tillverkningsprocessen måste arbeta effektivt för att nå det målet. Råvaror måste till exempel passera genom olika maskiner under fastställda tidsperioder i en monteringslinje. För att maximera vinsten kan ett företag använda ett linjärt uttryck för hur mycket råmaterial som ska användas. Begränsningar inkluderar den tid som spenderas på varje maskin. Maskiner som skapar flaskhalsar måste hanteras. Mängden tillverkade produkter kan påverkas för att maximera vinsten baserat på råvarorna och den tid som behövs.
Energiindustrin
Moderna energisystem inkluderar inte bara traditionella elektriska system, utan också förnybara energikällor som vind- och solceller. För att optimera kraven på elektrisk belastning måste generatorer, transmissions- och distributionsledningar och lagring beaktas. Samtidigt måste kostnaderna förbli hållbara för vinsten. Linjär programmering tillhandahåller en metod för att optimera designen för elkraftsystemet. Det gör det möjligt att matcha den elektriska belastningen på det kortaste totala avståndet mellan elproduktion och efterfrågan över tid. Linjär programmering kan användas för att optimera lastmatchning eller för att optimera kostnaden, vilket ger ett värdefullt verktyg för energibranschen.