53
ODLAR YURDU UNİVERSİTETİNİN ELMİ VƏ PEDAQOJİ XƏBƏRLƏRİ
THE SCIENTIFIC AND PEDAGOGICAL NEWS OF ODLAR YURDU UNIVERSITY
2016 - № 45
CANLI SİSTEMLƏRİN EKOLOJİ MÜHİTİNDƏ
NÖV MÜXTƏLİFLİYİNİN OPTİMAL QİYMƏTLƏNDİRİLMƏSİ
Y.N.Əliyeva
Azərbaycan Dövlət Neft və Sənaye Universiteti
Bakı, Azadlıq prospekti 16/21
yegane.aliyeva.1969@mail.ru
Açar sözlər: çoxsəviyyəli optimallaşdırma; növ müxtəlifliyi; ekoloji sistemlər; entropiya
qiymətləndirilməsi.
Key words: multilevel optimization; variation optimization; linear programming; amount of information;
ecological systems
Ключевые слова: многоуровневая оптимизация; вариационная оптимизация; линейное
программирование; количество информации; экологические системы
Hal-hazırda ekoloji modellərin optimallaşdırılması üçün evolyusiya
modelləşdirilməsi, multikriterial optimallaşdırma, genetik alqoritmlər və s. kimi
üsullardan istifadə edilir. Lakin bu və ya digər riyazi aparatın
tətbiq edilməsi elə üsulun
seçimindən ibarət ki, o, tədqiqatçının qarşısına qoyulan məsələnin daha effektiv həllinə
imkan yaradır.
Ekoloji sistemlərdə növ müxtəlifliyinin qiymətləndirilməsi üçün çoxsəviyyəli
optimallaşdırma üsulunun tətbiq edilməsi imkanlna baxaq.
Çoxsəviyyəli optimallaşdırma ideyası ümumi şəkildə ilk dəfə 1968-ci ildə sosioloq
Etzione tərəfindən adaptiv cəmiyyət nəzəriyyəsində cəmiyyətin sosial strukturunun
optimallaşdırılması üçün üsul kimi təklif edilmişdir. Çoxsəviyyəli optimallaşdırmanın
əsas konsepsiyası odur ki, optimal həllin axtarışı “səviyyələrin” yekun miqdarında
həyata keşirilir. Bu səviyyələrdən hər biri müəyyən xarakteristik məsafə ilə təyin edilir.
Əgər bu səviyyələri
1,2,...,L ilə,
müvafiq məsafələri isə h
1
, h
2
,...,h
L
ilə işarə etsək, onda
çoxsəviyyəli optimallaşdırma məsələsinin qoyuluşunda
h
1
< h
i+1
qəbul edilir.
Çoxsəviyyəli optimallaşdırma üçün, tətbiq edilən axtarış üsulları deyil, müxtəlif
optimallaşdırma səviyyələrində optimumun axtarış üsulları arasında əlaqə vacibdir [1].
Çoxsəviyyəli dekompozisiya üsulunun movcud olmasını qeyd etmək lazımdır,
burada ilkin ifadə edilmiş məsələ ierarxiya sxemi üzrə həll edilir, bu halda əgər aşağı
səviyyənin bütün oprimallaşdırma altməsələləri həll edilmişsə, yuxarı səviyyəli
optimallaşdırma məsələsi həll olunmuş hesab edilir [2].
Məqalədə çoxsəviyyəli optimallaşdırmanın ümumi idayasına bir qədər fərqli
yanaşma tətbiq edilir, bu da aşağıdakından ibarətdir. Hesab edirik ki, müxtəlif buraxıla
bilən
məhdudiyyətləri nəzərə alan, müxtəlif üsullarla həll oluna bilən müəyyən
optimallaşdırma məsələsi vardır.
Birinci optimallaşdırma səviyyəsində elə üsul tətbiq edilir ki, o, ən çox
X
i
həll
yollarının miqdarından ibarət olan
{ }
i
X
A
=
həll çoxluğunu verir. İkinci səviyyədə
ikinci
seçilmiş üsul tətbiq edilir, o,
B
A
⊃ olan müəyyən qədər daha az həll yollarından
ibarət olan
{ }
j
X
B
=
həll altçoxluğunu verir. Üçüncü optimallaşdırma səviyyəsində
üçüncü seçilmiş üsul tətbiq edilir, o, daha az həll miqdarından ibarət olan
{ }
k
x
C
=
həll altçoxluğunu verir , yəni
C
B
A
⊃
⊃
olur. Nəhayət, yekun mərhələdə sonuncu
seçilmiş üsulun tətbiq edilməsinə nail olunur ki, o, bir elementdən ibarət olan
{ }
l
X
D
=
həll altçoxluğunu verir,
burada
D
C
B
A
⊃
⊃
⊃
. olur.
54
Y.N.Əliyeva
Sonra variasiya optimallaşdırılması və xətti proqramlaşdırma üsullarından istifadə
etməklə çoxsəviyyəli optimallaşdırma ideyasına yuxarıda göstərilən yanaşmanın realizə
edilməsinə baxaq.
Təklif edilən üsulun ümumi alqoritmi iki səviyyədə optimallaşdırmanı nəzərdə tutur.
Birinci
optimallaşdırma səviyyəsində aşağıdakı əməliyyatlar yerinə yetirilir:
-
məqsədin inteqral funksionalı aşağıdakı şəkildə ifadə edilir:
[
( )
]
dT
T
S
F
M
T
∫
0
(1)
burada
T
max
- inteqrallamanın yuxarı zaman həddi;
S(T) - (1) funksionalını
onun maksimal qiymətini çatdıran axtarılan funkdiya;
F - S(T)-dən məlum
funksiyadır.
-
məhdudiyyət şərti aşağıdakı şəkildə ifadə edilir:
[
( )
]
C
dT
T
S
L
M
T
=
∫
0
(2)
burada C=const;
L- S(T) funksiyası qiymətlərinin diskret modulyasiya
operatorudur.
L operatorunun fəaliyyəti
S(T) –nin multiplikativ çevrilməsinə gətirilib
çıxarılır, yəni
[
( )
]
)
(
)
(
T
S
T
a
T
S
L
⋅
=
-
variasiya optimallaşdırılmasının tənliyi tərtib edilir:
-
( )
[
]
( )
[
]
( )
[
]
∫
∫
+
=
Φ
x
a
m
x
a
m
T
T
dT
T
S
L
dT
T
S
F
T
S
0
0
λ
(3)
burada
λ – Laqranj vuruğudur;
L
i
operator
çoxluğunun
{ }
n
i
L
i
,
1
;
=
(və) müvafiq olaraq
{ }
i
C
çoxluğunun və
( )
{
}
T
a
i
çoxluğunun mövcudluğuna icazə
verilir;
- hər bir
i
L
üçün (1.3) funksialının maksimal qiymətinə çatdıran
( ) ( )
T
S
T
a
i
⋅
funksiyası
tapılır. Beləliklə, birinci səviyyənin
( ) ( )
{
}
T
S
T
a
i
i
⋅
optimal həllər çoxluğunu alırıq.
İkinci optimallaşdırma səviyyəsində aşağıdakı əməliyyatlar yerinə yetirilir:
- Aşağı mərhələnin optimal
həllər çoxluğunu tapmaq üçün
x
a
m
T
−
0
aralığı
m
sahələrinə bölünür və fiksə edilmiş
m
j
T
j
,
1
;
=
nöqtələr üçün, həmçinin
n
i
L
i
,
1
;
=
müxtəlif operatorları (1.2) nəzərə alınaraq
( )
[
]
( ) ( )
T
T
S
T
a
C
dT
T
S
L
j
j
m
j
ij
i
T
i
x
a
m
Δ
⋅
=
=
∑
∫
=1
0
qəbul edilir və
n
i
,
1
=
üçün tənliklər sistemi tərtib edilir