Modely stochastického programování v inženýrském návrhu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
V diplomové práci je rozebrána úloha dvojstupňového stochastického programování s omezením ve tvaru parciálních diferenciálních rovnic eliptického typu. Je navrženo výpočtové schéma, přičemž důraz je kladen na aproximační techniky. Zavádíme metodu aproximace náhodných proměnných stochastické úlohy a k diskretizaci omezení využíváme vhodné numerické metody, nejdříve metodu konečných diferencí, následně metodu konečných prvků. Dále jsou formulovány úlohy matematického programování popisující průhyb membrány s náhodným zatížením. Následuje uřčení vhodnosti použití stochastické optimalizace namísto příslušné deterministické úlohy a posouzení kvality aproximace založené na simulační metodě Monte Carlo a teorii intervalových odhadů. Výsledné matematické modely implementujeme a řešíme pomocí všeobecného algebraického modelovacího systému GAMS. Výsledky prezentujeme v numerické i grafické podobě.
Two-stage stochastic programming problem with PDE constraint, specially elliptic equation is formulated. The computational scheme is proposed, whereas the emphasis is put on approximation techniques. We introduce method of approximation of random variables of stochastic problem and utilize suitable numerical methods, finite difference method first, then finite element method. There is also formulated a mathematical programming problem describing a membrane deflection with random load. It is followed by determination of the acceptableness of using stochastic optimization rather than deterministic problem and assess the quality of approximations based on Monte Carlo simulation method and the theory of interval estimates. The resulting mathematical models are implemented and solved in the general algebraic modeling system GAMS. Graphical and numerical results are presented.
Two-stage stochastic programming problem with PDE constraint, specially elliptic equation is formulated. The computational scheme is proposed, whereas the emphasis is put on approximation techniques. We introduce method of approximation of random variables of stochastic problem and utilize suitable numerical methods, finite difference method first, then finite element method. There is also formulated a mathematical programming problem describing a membrane deflection with random load. It is followed by determination of the acceptableness of using stochastic optimization rather than deterministic problem and assess the quality of approximations based on Monte Carlo simulation method and the theory of interval estimates. The resulting mathematical models are implemented and solved in the general algebraic modeling system GAMS. Graphical and numerical results are presented.
Description
Citation
ČAJÁNEK, M. Modely stochastického programování v inženýrském návrhu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2009.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Matematické inženýrství
Comittee
prof. RNDr. Ivana Horová, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Josef Šlapal, CSc. (místopředseda)
doc. RNDr. Bohumil Maroš, CSc. (člen)
doc. RNDr. Libor Čermák, CSc. (člen)
doc. RNDr. Jaroslav Michálek, CSc. (člen)
Date of acceptance
2009-06-24
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení