نسخة الفيديو النصية
في الفيديو ده هنتكلم على البرمجة الخطية والحل الأمثل. في الأول هنتكلم على البرمجة الخطية، وإزاي هنجيب القيم العظمى والصغرى للدالة. وبعد كده هنتكلم على إزاي نستخدم البرمجة الخطية في إيجاد الحل الأمثل. البرمجة الخطية هي طريقة لإيجاد القيمة العظمى أو الصغرى لدالة ما، تحت قيود معينة. كل منها بيبقى عبارة عن متباينة خطية. وذلك بعد تمثيل نظام المتباينات بيانيًّا. وتقع القيمة العظمى أو الصغرى إن وُجدت للدالة عند أحد رؤوس منطقة الحل. يعني إيه الكلام ده؟ يعني بنشوف طريقة نوجد بيها القيم العظمى أو الصغرى. فيه أوقات بنحتاج القيم العظمى؛ زيّ مثلًا أعلى ربح. أو الصغرى اللي هي أقل تكلفة. «لدالة» دي بنسميها دالة الهدف، اللي إحنا عايزين نوصل له. يعني مثلًا لو عايزين نوصل لأعلى ربح، أو أقل تكلفة. بنشوف علاقة بين متغيرين، ونحقق القيم العظمى والصغرى، تحت القيود اللي هيدّيها لنا. طيب «دالة الهدف» دي بتتكتب على شكل دالة في س وَ ص بتساوي أيّ رقم عدد حقيقي لا يساوي الصفر، مضروب في الـ س. زائد ب عدد حقيقي، مضروب في الـ ص. وده بيبقى شكل دالة الهدف، اللي إحنا عايزين نوصل لها. وبتبقى دالة خطية.
شرح درس البرمجة الخطية والحل الأمثل - الرياضيات (علمي) - الثاني الثانوي (العلمي والأدبي) - نفهم
خطوات استخدام البرمجة الخطية
فيما يأتي بعض الخطوات الواجب اتباعها عند استخدام البرمجة الخطية: [٤]
فهم المشكلة الهدف من مسائل البرمجة الخطية إيجاد طريقة لحساب الربح أو النفقات، وهي ما يسمى الهدف، وتعتمد الإجابة على مقدار المتغيرات المختارة، التي تكون محدّدة بالقيود التي تتضمّنها المشكلة. وصف الهدف الهدف هو الأمر المراد الوصول له في نهاية العملية الإنتاجية وليس خلالها، ويمكن الوصول للهدف من خلال الإجابة عن سؤال: الأمر المراد تحسينه خلال العملية الإنتاجية هل هو بهدف تقليل التكاليف، أم تعظيم الأرباح؟ والإجابة على هذا السؤال يكون الهدف. وصف القيود وصف حدود المتغيرات بالبحث عن كلمات مثل على الأقل، ليس أكثر من و ثلثي إلخ. تحديد المتغيرات يجب اختيار المتغيرات التي تعبر عن مقدار بعض الأشياء على سبيل المثال:
L = مقدار عدد برامج التدريب على المقدمة. P = مقدار عدد برامج حل المشكلات المقدمة. كتابة دالة الهدف من خلال استخدام المتغيرات السابقة في كتابة تعبير جبري يصف المقدار المراد تقليله، وهنا يجب استخدام علامة المساواة فقط، إذ لا يجوز استخدام الأكبر، أو الأصغر (<أو>). كتابة القيود باستخدام المتغيرات لكل قيد يجب كتابة متباينة باستخدام المتغيرات، على سبيل المثال: إذا كان القيد استخدام 500 على الأقل، أو لا يزيد عن 29، يكون القيد الأول2.
طرق حل نماذج البرمجه الخطيه-الطريقه البيانيه الاولى
البرمجة الخطية: هي طريقة لإيجاد القيمة العظمى أو الصغرى لدالة ما تحت قيود معينة كل منها عبارة عن متباينة خطية ، وذلك بعد تمثيل نظام المتباينات بيانيا ، وتقع القيمة العظمى أو الصغرى – إن وجدت – للدالة ذات الصلة دائما عند أحد رؤوس منطقة الحل. إيجاد الحل الأمثل: يسمى البحث عن السعر أو الكمية الأفضل أو الأنسب لتقليل التكلفة أو زيادة الربح الحل الأمثل ، ويمكنك الحصول على ذلك الحل باستعمال البرمجة الخطية. التنقل بين المواضيع
البرمجة الخطية والحل الأمثل – Math
هي والنقطة صفر وسالب ستة. هنعوّض بالأوّلانية سالب أربعة وصفر. هتبقى تسعة في سالب أربعة، ناقص ستة في صفر، هتساوي سالب ستة وتلاتين. والصفر والسالب ستة لمّا هنعوّض بيها، هتبقى قيمتها ستة وتلاتين. معنى كده إن الستة وتلاتين دي هتمثّل القيمة العظمى؛ لأن مش هيبقى فيه رقم أكبر منها. لكن السالب ستة وتلاتين دي، ممكن نلاقي رقم أصغر منها؛ فمش هينفع تمثّل القيمة الصغرى. لأن فعلًا لو إحنا جينا عوّضنا بنقطة مثلًا فوق هنا كده، صفر والتمنية. هنلاقي إن الدالة قيمتها تسعة في صفر، ناقص ستة في تمنية، هتساوي سالب تمنية وأربعين. يبقى عند النقطة صفر وتمنية، فيه قيمة صغرى تانية. يبقى معنى كده إن ما ينفعش إن النقطة سالب أربعة وصفر دي تمثّل نقطة عندها قيمة صغرى. فبالتالي هنقول بس إن إحنا عندنا قيمة عظمى عند النقطة صفر وسالب ستة. يبقى القيمة العظمى للدالة بتبقى عند النقطة صفر وسالب ستة. ولا يوجد قيمة صغرى. عرفنا إزاي هنستخدم البرمجة الخطية لإيجاد القيمة العظمى والقيمة الصغرى للدالة. لمّا بيدي لنا كمان المتباينات واضحة كده قدامنا، والدالة واضحة، والمتغيرات اللي إحنا عارفينها س وَ ص مباشرةً. طيب نقلب الصفحة، ونشوف إزاي هنلاقي الحل الأمثل لمشكلة موجودة عندنا، باستخدام البرمجة الخطية.
«تحت قيود معينة» القيود دي بنمثلها بمتباينة خطية. بنمثّلها على الرسم البياني. والقيود دي اللي بتتفرض علينا من المسألة. زي مثلًا إن إحنا بنشوف كمية الطلب على نوع معيّن من الملابس، أو طريقة الشحن، أو كفاءة المصنع. دي بتعمل لنا قيود في الدالة بتاعتنا. عشان نعرف نوصل لأعلى ربح أو أقل تكلفة، على حسب المسألة. طيب، إزاي بنجيب القيمة العظمى أو الصغرى؟ بنرسم المتباينات، اللي هي القيود بتاعتنا. وبعدين نشوف القيمة العظمى والصغرى موجودة فين. ودي بتبقى على أحد رؤوس منطقة الحل للمتباينات اللي هنمثلها بيانيًّا. هنتكلم على منطقة الحل، وإزاي هنطلّع منها القيمة العظمى أو الصغرى. عندنا نوعين من مناطق الحل. لو رسمنا المتباينات، وعملوا شكل زيّ المثلث ده كده. بتبقى منطقة الحل هي دي. وبتبقى منطقة محدودة ومغلقة. فبيبقى القيم العظمى والصغرى بتظهر دائمًا على رؤوس منطقة الحل، اللي هي نقط التقاطعات ما بين الخطوط المحدِّدة للمتباينات. وعندنا الخطوط دي بتمثّل لنا القيود اللي عندنا. اللي هي مثلًا لو أنا عندي رقم ما بيوصلش لرقم تاني. يعني مثلًا عندي القيم دي بس اللي عندي، فالقيم اللي برّه الخط مش معايا. فدي اللي بتحدّد لنا منطقة الحل، بناءً على القيود اللي عملناها.