7 Оптимизация методом Хука-Дживса
Оптимизация методом Хука-Дживса может использоваться для решения различных задач оптимизации, возникающих при работе над проектами ММС. Для проведения исследования задается следующая исходная информация:
− Выходная характеристика системы, формирующая целевую функцию, и тип экстремума (минимум или максимум). Должна быть объектом типа датчик (sensor).
− Оптимизируемые параметры, их начальные значения и масштабные коэффициенты. Дополнительно можно задать допустимые области их изменения. Оптимизируемыми параметрами могут быть параметры конструкции механизма, силовых воздействий, начальных условий и другие характеристики. Оптимизируемые параметры должны быть объектами типа скаляр (scalar).
− Команда расчета процесса функционирования ММС, при котором проводится оптимизация. В качестве такой команды при оптимизации могут использоваться Расчет динамики движения, Расчет сил и ускорений, Расчет траектории положений и другие. Для расчета нельзя использовать такие команды, как Исследование методом Монте-Карло, Покоординатная оптимизация, Параметрический анализ и команды, в которые они входят.
− Настройки расчета – относительную погрешность и максимальное количество итераций.
Поиск экстремума осуществляется из точки, сформированной из начальных значений оптимизируемых параметров. Для поиска экстремума используется алгоритм минимизации Хука-Дживса. Если тип экстремума – минимум, то в качестве целевой функции используется значение указанного датчика. Если тип экстремума – максимум, то в качестве целевой функции используется значение указанного датчика со знаком «минус».
Для получения значения целевой функции для каждой комбинации значений оптимизируемых параметров выполняется расчет процесса функционирования ММС. Каждый расчет включает в себя следующие действия. Перед изменением значений оптимизируемых параметров проект переводится в режим редактирования. Затем меняются значения параметров, и проект переводится в режим исследования. При этом проект проверяется на корректность, и выполняются начальные условия. После чего производится расчет выбранной команды.
Результатом решения задачи оптимизации методом Хука-Дживса является экстремальное значение целевой функции и оптимальные значения оптимизируемых параметров, при которых это значение критерия получено.