Многообразие проявлений причинно-следственных связей в материальном мире обусловило существование нескольких моделей причинно-следственных отношений. Исторически сложилось так, что любая модель этих отношений может быть сведена к одному из двух основных типов моделей или их сочетанию.

Вариационные задачи с разрывным интегрантом

Стремясь иметь для примера негладкий интегрант, Кларк модифицировал [3, с.178] задачу Дидоны следующим образом. Он полагает, что для некоторого a >0 земля в области x>a худшего качества и доход с нее составляет только половину дохода с земли в области x<a .

Рис.2. Участок Дидоны с канавой

Доход Д с огороженного участка, ограниченного кривой x(t), равен

(П.1)

где gn[x(t)] = {x(t), если; (x+a )/2, если } .Следует максимизировать значение дохода Д (интеграла (П.1)) при наличии ограничений

(П.2)

. (П.3)

Далее Кларк использует методы негладкого анализа для решения модифицированной задачи Дидоны. Применение этих методов ограничивается негладкими интегрантами и абсолютно непрерывными экстремалями.

Для частичной иллюстрации возможностей предложенного нами метода решения задач с разрывным интегрантом будем полагать, что участок Дидоны параллельно береговой линии пересекает канава шириной b -a . Один берег канавы проходит по линии x(t)=a ., а другой - по линии x(t)=b . Участок канавы, ограниченный берегами и веревкой (рис.2), никакого дохода не приносит, и интегрант выглядит так:

(П.4)

Веревка ограничивает канаву, пересекая ее, но разорвать веревку Дидона не может, поэтому изопериметрическое условие (П.3) остается в силе. Требуется максимизировать доход с участка, расположенного по берегам канавы, ограниченного береговой линией и веревкой.

Представим g[x(t)] с помощью единичной функции включения (1.2) в виде

В уравнение Эйлера простейшей вариационной задачи (2.6) входят производные интегранта по x и по. Вычислим эту производную

Производя сокращения и учитывая свойства d -функции [7], находим

или

(П.5)

С учетом изопериметрического условия (П.3), получим дифференциальное уравнение для экстремали

(П.6)

где l - неопределенный пока множитель Лагранжа [7].

Уравнение (П.6) при и ограничениях (П.2) имеет интегралом окружность

(П.7)

где C = ¦ (l 2 /a2-1)1/2, симметрично расположенную относительно оси Оx (рис.2). Выразим длину веревки Дидоны через параметры задачи a , b , g и неизвестный коэффициент l .

В горизонтальной полосе 0<x<a и центр соответствующей окружности располагается ниже оси Оt (иначе интегральные дуги окажутся вне вертикальной полосы -1<t<1), откуда для длины дуги получим

(П.8)

При x>b и при отыскании максимума функционала (П.1) в случае g >1 (или g <1) центр окружности, содержащей интегральную дугу, будет расположен выше (или ниже) оси Оt. Для длины дуги получим

(П.9)

В полосе a <x<b и интегральная линия имеет вид отрезков прямой, соединяющей концы дуг и с концами дуги. При разных значениях параметра g может быть разная ориентировка этих отрезков. В частности, они могут быть параллельны оси Оy ()или наклонены. Длина отрезка определяется выражением

или

Перейти на страницу: 1 2 3

Немного больше о технологиях >>>

Электрические цепи с бинарными потенциалами
Рассматриваются электрические цепи c линейными элементами и диодами, не содержащие транзисторов. Все потенциалы в этих цепях принимают только два значения. Анализируются требования, которым должны удовлетворять такие цепи. Устанавливается соответствие между такими цепями и схем ...

Замысел Бога в Его Творениях
На рубеже 16-17 веков, когда наука в совpеменном смысле слова еще только заpождалась, большинство ученых были глубоко веpующими христианами. Они считали, что их исследования пpиpоды позволяют лучше увидеть и понять мудpость и благость Господа, пpоявляемые в Его созданиях. Од ...

Галерея

Tехнологии прошлого

Раскрытие содержания и конкретизация понятий должны опираться на ту или иную конкретную модель взаимной связи понятий. Модель, объективно отражая определенную сторону связи, имеет границы применимости, за пределами которых ее использование ведет к ложным выводам, но в границах своей применимости она должна обладать не только образностью.

Tехнологии будущего

В связи с развитием теплотехники ученые в прошлом веке пришли к простому, но удивительному закону, потрясшему человечество. Это закон (иногда его называют принцип) возрастания энтропии (хаоса) во Вселенной. technologyside@gmail.com
+7 648 434-5512