Розробка універсального методу оптимізації в умовах нечітких вихідних даних

Автор(и)

  • Лев Григорович Раскін Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-9015-4016
  • Оксана Володимирівна Сіра Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-4869-2371
  • Лариса Вадимівна Сухомлин Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, Україна https://orcid.org/0000-0001-9511-5932
  • Вячеслав Васильович Карпенко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0002-8378-129X
  • Віталій Владиславович Власенко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0000-0001-5427-0223

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.322367

Ключові слова:

метод оптимізації, нечіткі вихідні дані, розробка підходу

Анотація

Об’єкт дослідження – метод оптимізації за умов, коли вихідні дані (параметри системи чи середовища, у якій функціонує система) не визначено точно. Проблема, що виникає при цьому, пов’язана з відсутністю універсальних математичних методів, що вирішують оптимізаційні завдання в умовах невизначеності вихідних даних. Для вирішення цих завдань пропонуються підходи, що базуються на перетворенні вихідних нечітких завдань до чітких завдань математичного програмування. При цьому як шуканий результат пропонуються або розв’язання задачі оптимізації «в середньому», або рішення, отримані для екстремальних значень неточно заданих параметрів задачі. Помилка одержуваного при цьому рішення непрогнозована.

У роботі запропоновано альтернативний підхід до вирішення оптимізаційних завдань за умов нечіткості вихідних даних. Метод заснований на використанні мультиплікативної згортки цільової функції задачі та набору функцій належності нечітких параметрів. Особливість методу в тому, що він стійкий щодо можливого розмаїття аналітичних описів цільової функції задачі та забезпечує отримання адекватного рішення, що враховує реальну невизначеність вихідних даних. Принципова особливість методу: спосіб його побудови та обчислювальна схема його реалізації ніяк не залежать від типу, характеру та складності аналітичного опису цільової функції вихідної задачі. При цьому для реалізації запропонованої оптимізаційної процедури достатньо мати можливість розрахунку значення цільової функції на будь-якому наборі її змінних. Показано, що у всіх випадках вихідне завдання з нечіткістю вихідних даних перетворюється на звичайну детерміновану задачу оптимізації, що вирішується відомими методами. Наведено приклад аналітичного розв’язання задачі

Біографії авторів

Лев Григорович Раскін, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Доктор технічних наук, професор

Кафедра програмна інженерія та інтелектуальні технології управління

Оксана Володимирівна Сіра, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Доктор технічних наук, професор

Кафедра комп'ютерної математики і аналізу даних

Лариса Вадимівна Сухомлин, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра менеджменту

Вячеслав Васильович Карпенко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра програмна інженерія та інтелектуальні технології управління

Віталій Владиславович Власенко, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Аспірант

Кафедра програмна інженерія та інтелектуальні технології управління

Посилання

  1. Antczak, T. (2024). On optimality for fuzzy optimization problems with granular differentiable fuzzy objective functions. Expert Systems with Applications, 240, 121891. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2023.121891
  2. Chen, W., Zhou, Z. (2019). Characterizations of the Solution Sets of Generalized Convex Fuzzy Optimization Problem. Open Mathematics, 17 (1), 52–70. https://doi.org/10.1515/math-2019-0005
  3. Diniz, M. M., Gomes, L. T., Bassanezi, R. C. (2021). Optimization of fuzzy-valued functions using Zadeh’s extension principle. Fuzzy Sets and Systems, 404, 23–37. https://doi.org/10.1016/j.fss.2020.07.007
  4. Khatua, D., Maity, K., Kar, S. (2020). A fuzzy production inventory control model using granular differentiability approach. Soft Computing, 25 (4), 2687–2701. https://doi.org/10.1007/s00500-020-05329-1
  5. Majeed, S. N. (2019). Fuzzy preinvexity via ranking value functions with applications to fuzzy optimization problems. Journal of Interdisciplinary Mathematics, 22 (8), 1485–1494. https://doi.org/10.1080/09720502.2019.1706846
  6. Oliva, D., Copado, P., Hinojosa, S., Panadero, J., Riera, D., Juan, A. A. (2020). Fuzzy Simheuristics: Solving Optimization Problems under Stochastic and Uncertainty Scenarios. Mathematics, 8 (12), 2240. https://doi.org/10.3390/math8122240
  7. Zhang, S., Chen, M., Zhang, W., Zhuang, X. (2020). Fuzzy optimization model for electric vehicle routing problem with time windows and recharging stations. Expert Systems with Applications, 145, 113123. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2019.113123
  8. Ladj, A., Tayeb, F. B.-S., Varnier, C., Dridi, A. A., Selmane, N. (2019). Improved Genetic Algorithm for the Fuzzy Flowshop Scheduling Problem with Predictive Maintenance Planning. 2019 IEEE 28th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), 1300–1305. https://doi.org/10.1109/isie.2019.8781464
  9. Shao, Z., Shao, W., Pi, D. (2020). Effective heuristics and metaheuristics for the distributed fuzzy blocking flow-shop scheduling problem. Swarm and Evolutionary Computation, 59, 100747. https://doi.org/10.1016/j.swevo.2020.100747
  10. Raskin, L., Sira, O. (2016). Method of solving fuzzy problems of mathematical programming. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (4 (83)), 23–28. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.81292
Розробка універсального методу оптимізації в умовах нечітких вихідних даних

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-02-24

Як цитувати

Раскін, Л. Г., Сіра, О. В., Сухомлин, Л. В., Карпенко, В. В., & Власенко, В. В. (2025). Розробка універсального методу оптимізації в умовах нечітких вихідних даних. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(4 (133), 15–21. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.322367

Номер

Розділ

Математика та кібернетика - прикладні аспекти