第9章动态规划
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第三章:动态规划3.1 动态规划的基本概念一、动态决策问题:决策过程具有阶段性和时序性(与时间有关)的决策问题。
即决策过程可划分为明显的阶段。
二、什么叫动态规划(D.P.–Dynamic Program):多阶段决策问题最优化的一种方法。
广泛应用于工业技术、生产管理、企业管理、经济、军事等领域。
三、动态规划(D.P.)的起源:1951年,(美)数学家R.Bellman等提出最优化原理,从而建立动态规划,名著《动态规划》于1957年出版。
四、动态决策问题分类:1、按数据给出的形式分为:•离散型动态决策问题。
•连续型动态决策问题。
2、按决策过程演变的性质分为:•确定型动态决策问题。
•随机型动态决策问题。
五1、阶段(stage)n :作出决策的若干轮次。
n = 1、2、3、4、5。
2、状态(state)S n :每一阶段的出发位置。
构成状态集,记为S nS 1={A},S 2={B 1,B 2,B 3},S 3={C 1,C 2,C 3},S 4={D 1,D 2,D 3},S 5={E 1,E 2}。
阶段的起点。
3、决策(decision)X n :从一个阶段某状态演变到下一个阶段某状态的选择。
构成决策集,记为D n (S n )。
阶段的终点。
D 1(S 1)={X 1(A)}={B 1,B 2,B 3}= S 2,D 2(S 2)={X 2(B 1),X 2(B 2),X 2(B 3)}={C 1,C 2,C 3}=S 3,D 3(S 3)={X 3(C 1),X 3(C 2),X 3(C 3)}={D 1,D 2,D 3}=S 4,D 4(S 4)={X 4(D 1),X 4(D 2),X 4(D 3)}={E 1,E 2}=S 5D 5(S 5)={X 5(E 1),X 5(E 2)}={F;F}={F}。
4、策略(policy):全过程中各个阶段的决策Xn 组成的有序总体{Xn }。
如 A àB2àC1àD1àE2àF5、子策略(sub-policy):剩下的n个阶段构成n子过程,相应的决策系列叫n子策略。
《管理运筹学》第四版课后习题解析(下)第9章目标规划1、解:设工厂生产A 产品1x 件,生产B 产品2x 件。
按照生产要求,建立如下目标规划模型。
112212121211122212min ()()s.t43452530555086100,,,0,1,2--+-+-+-++++-+=+-+==i i P d P d x x x x x x d d x x d d x x d d i ≤≤≥由管理运筹学软件求解得12121211.25,0,0,10, 6.25,0x x d d d d --++======由图解法或进一步计算可知,本题在求解结果未要求整数解的情况下,满意解有无穷多个,为线段(135/14,15/7)(1)(45/4,0),[0,1]ααα+-∈上的任一点。
2、解:设该公司生产A 型混凝土x 1吨,生产B 型混凝土x 2吨,按照要求建立如下的目标规划模型。
)5,,2,1(0,,0,014550.060.015550.040.030000100150100120275200.)()(min 2121215521442331222111215443322111Λ=≥≥≥≤+≤+=-++=-+=-+=-++=-++++++++-+-+-+-+-+----++-i d d x x x x x x d d x x d d x d d x d d x x d d x x ts d p d d p d p d d p i i 由管理运筹学软件求解得.0,0,20,0,0,0,0,35,40,0,120,120554433221121============+-+-+-+-+-d d d d d d d d d d x x3、解:设x 1,x 2分别表示购买两种基金的数量,按要求建立如下的目标规划模型。
,,01250543504.07.0100004525.min 2,122211121212211≥≥=-++=-++≤+++-+-+--+i i d d x x d d x x d d x x x x ts d p d p用管理运筹学软件求解得,0,0,0,818.206,091.159,636.113221121======+-+-d d d d x x所以,该人可以投资A 基金113.636份,投资B 基金159.091份。
目录第1篇绪论第1章运筹学概论1.1运筹学的简史1.2运筹学的性质和特点1.3运筹学的工作步骤1.4运筹学的模型1.5运筹学的应用1.6运筹学的展望参考资料第2篇线性规划与目标规划第2章线性规划与单纯形法2.1线性规划问题及其数学模型2.2线性规划问题的几何意义2.3单纯形法2.4单纯形法的计算步骤2.5单纯形法的进一步讨论2.6应用举例习题第3章对偶理论和灵敏度分析3.1单纯形法的矩阵描述3.2改进单纯形法的矩阵计算3.3对偶问题的提出3.4线性规划的对偶理论3.5影子价格3.6对偶单纯形法3.7灵敏度分析3.8*参数线性规划习题第4章运输问题4.1运输问题的数学模型4.2表上作业法4.3产销不平衡的运输问题及其求解方法4.4应用举例习题第5章线性目标规划5.1目标规划的数学模型5.2解目标规划的图解法5.3解目标规划的单纯形法5.4应用举例习题参考资料第3篇整数线性规划第6章整数线性规划6.1整数线性规划问题的提出6.2分支定界解法6.3割平面解法6.40·1型整数线性规划6.5指派问题习题参考资料第4篇非线性规划第7章 *无约束问题7.1基本概念7.2一维搜索7.3无约束极值问题的解法第8章 *约束极值问题8.1最优性条件8.2二次规划8.3可行方向法8.4制约函数法习题参考资料第5篇动态规划第9章动态规划的基本方法9.1多阶段决策过程及实例9.2动态规划的基本概念和基本方程9.3动态规划的最优性原理和最优性定理9.4动态规划和静态规划的关系习题第10章动态规划应用举例10.1资源分配问题10.2生产与存储问题10.3*背包问题10.4*复合系统工作可靠性问题10.5排序问题10.6设备更新问题10.7*货郎担问题习题参考资料第6篇图与网络分析第11章图与网络优化11.1图的基本概念11.2树11.3最短路问题11.4网络最大流问题11.5最小费用最大流问题11.6中国邮递员问题习题参考资料第12章网络计划12.1网络计划图12.2网络计划图的时间参数计算12.3时标网络计划图12.4网络计划的优化12.5网络计划软件习题参考资料第7篇排队论第13章排队论13.1基本概念13.2到达间隔的分布和服务时间的分布13.3单服务台负指数分布排队系统的分析13.4多服务台负指数分布排队系统的分析13.5一般服务时间M/G/1模型13.6经济分析——系统的最优化13.7*分析排队系统的随机模拟法习题第8篇存储论第14章存储论14.1存储论的基本概念14.2确定性存储模型14.3随机性存储模型14.4其他类型存储问题习题参考资料第9篇对策论第15章对策论基础15.1引言15.2矩阵对策的基本定理15.3矩阵对策的解法15.4*其他类型对策简介习题参考资料第10篇决策论第16章单目标决策16.1决策的分类16.2决策过程16.3不确定型的决策16.4风险决策16.5效用理论在决策中的应用16.6决策树16.7灵敏度分析习题参考资料第17章多目标决策17.1引言17.2基本概念17.3化多为少的方法17.4分层序列法17.5直解求非劣解17.6多目标线性规划的解法17.7层次分析法参考资料第11篇启发式方法第18章 *启发式方法18.1基本概念18.2应用及例子习题参考资料。
第9章Viterbi译码及其实现Viterbi译码是一种使用动态规划算法来解码卷积码的方法,它通过寻找最有可能的路径来恢复被编码的数据。
在这篇文章中,我们将介绍Viterbi译码的基本原理以及如何实现它。
1. Viterbi译码原理:Viterbi译码是一种基于有向无环图(DAG)的动态规划算法。
它的基本思想是在每一个时刻,选取最有可能的路径来解码出当前的数据。
具体来说,它会使用一个状态转移图来表示每个时刻的状态以及状态之间的转移。
每个状态表示接收到的一串码元,其中可能包含错误。
在Viterbi译码中,我们需要确定的是在给定的时刻,以及所有之前的时刻,哪个状态是最有可能接收到当前的码元。
为了实现这一点,我们需要每个时刻的状态转移图以及每个状态接收到正确码元的概率。
通过比较不同路径的概率,我们可以选择最有可能的路径。
2. Viterbi译码实现:Viterbi译码可以通过以下步骤实现:1)初始化:在初始时刻,我们首先需要将所有状态的概率初始化为1,并将每个状态的前一个状态设置为初始状态。
这样做是为了确保在选择路径时考虑所有可能的路径。
2)递推计算:从初始时刻开始,我们根据每个状态接收到的码元和切换到下一个状态的概率,更新每个状态的概率以及前一个状态。
具体来说,我们可以使用以下公式进行计算:当前状态概率=当前状态接收到的码元概率*前一个状态概率*切换到当前状态的概率3)路径选择:一旦计算出所有状态的概率,我们可以比较不同路径的概率,选择最有可能的路径。
具体来说,我们可以从最后一个时刻的状态开始,根据每个状态的概率选择前一个状态,直到回到初始状态。
4)结果恢复:一旦选择了最有可能的路径,我们可以根据这条路径中每个状态接收到的码元恢复原始数据。
通过以上步骤,我们可以使用Viterbi译码来解码卷积码并恢复原始数据。
总结:Viterbi译码是一种有效的卷积码译码方法,它使用了动态规划算法来选择最有可能的路径。