خمسة مجالات لتطبيق تقنيات البرمجة الخطية

تستخدم البرمجة الخطية للحصول على الحلول المثلى لبحوث العمليات. يسمح استخدام البرمجة الخطية للباحثين بالعثور على أفضل الحلول وأكثرها اقتصادا لمشكلة ما ضمن جميع قيودها أو قيودها. تستخدم العديد من المجالات تقنيات البرمجة الخطية لجعل عملياتها أكثر كفاءة. وتشمل هذه الأغذية والزراعة والهندسة والنقل والتصنيع والطاقة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

توفر البرمجة الخطية طريقة لتحسين العمليات ضمن قيود معينة. يتم استخدامه لجعل العمليات أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة. تشمل بعض مجالات التطبيق للبرمجة الخطية الأغذية والزراعة والهندسة والنقل والتصنيع والطاقة.

يتطلب استخدام البرمجة الخطية تحديد المتغيرات ، وإيجاد القيود وإيجاد الوظيفة الهدف ، أو ما يجب تعظيمه. في بعض الحالات ، يتم استخدام البرمجة الخطية بدلاً من ذلك للتقليل ، أو أصغر قيمة دالة موضوعية ممكنة. تتطلب البرمجة الخطية إنشاء متباينات ثم رسمها بيانيًا لحل المشكلات. بينما يمكن إجراء بعض البرمجة الخطية يدويًا ، غالبًا ما تصبح المتغيرات والحسابات معقدة للغاية وتتطلب استخدام برامج حسابية.

يطبق المزارعون تقنيات البرمجة الخطية على عملهم. من خلال تحديد المحاصيل التي يجب زراعتها وكميتها وكيفية استخدامها بكفاءة ، يمكن للمزارعين زيادة عائداتهم.

في مجال التغذية ، توفر البرمجة الخطية أداة قوية للمساعدة في التخطيط للاحتياجات الغذائية. من أجل توفير سلال غذائية صحية منخفضة التكلفة للأسر المحتاجة ، يمكن لأخصائيي التغذية استخدام البرمجة الخطية. قد تشمل القيود المبادئ التوجيهية الغذائية ، إرشادات المغذيات ، القبول الثقافي أو مزيج منها. تقدم النمذجة الرياضية المساعدة في حساب الأطعمة اللازمة لتوفير التغذية بتكلفة منخفضة ، من أجل الوقاية من الأمراض غير السارية. هناك حاجة إلى بيانات وأسعار الأغذية غير المعالجة لمثل هذه الحسابات ، مع احترام الجوانب الثقافية لأنواع الطعام. الوظيفة الهدف هي التكلفة الإجمالية لسلة الغذاء. تتيح البرمجة الخطية أيضًا اختلافات زمنية لتكرار صنع سلال الطعام هذه.

يستخدم المهندسون أيضًا البرمجة الخطية للمساعدة في حل مشاكل التصميم والتصنيع. على سبيل المثال ، في شبكات الجنيح ، يسعى المهندسون إلى تحسين الشكل الديناميكي الهوائي. هذا يسمح بتقليل معامل السحب للجناح الجنيح. قد تشمل القيود معامل الرفع ، والسماكة القصوى النسبية ، ونصف قطر الأنف ، وزاوية الحافة الخلفية. يسعى تحسين الشكل إلى صنع جناح خالي من الصدمات بشكل مناسب. لذلك تزود البرمجة الخطية المهندسين بأداة أساسية في تحسين الشكل.

تعتمد أنظمة النقل على البرمجة الخطية لكفاءة التكلفة والوقت. يجب أن تأخذ مسارات الحافلات والقطارات في الحسبان الجدولة ووقت السفر والركاب. تستخدم شركات الطيران البرمجة الخطية لتحسين أرباحها وفقًا لأسعار المقاعد المختلفة وطلب العملاء. تستخدم شركات الطيران أيضًا البرمجة الخطية لجدولة الطيار والمسارات. التحسين من خلال البرمجة الخطية يزيد من كفاءة شركات الطيران ويقلل من النفقات.

يتطلب التصنيع تحويل المواد الخام إلى منتجات تزيد من إيرادات الشركة. يجب أن تعمل كل خطوة في عملية التصنيع بكفاءة للوصول إلى هذا الهدف. على سبيل المثال ، يجب أن تمر المواد الخام عبر آلات مختلفة لفترات زمنية محددة في خط التجميع. لتعظيم الربح ، يمكن للشركة استخدام تعبير خطي عن كمية المواد الخام التي يجب استخدامها. تشمل القيود الوقت الذي يقضيه كل جهاز. يجب معالجة أي آلات تخلق اختناقات. قد تتأثر كمية المنتجات المصنوعة ، من أجل زيادة الربح إلى الحد الأقصى بناءً على المواد الخام والوقت اللازم.

لا تتضمن أنظمة شبكات الطاقة الحديثة الأنظمة الكهربائية التقليدية فحسب ، بل تشمل أيضًا مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية. من أجل تحسين متطلبات الحمل الكهربائي ، يجب مراعاة المولدات وخطوط النقل والتوزيع والتخزين. في الوقت نفسه ، يجب أن تظل التكاليف مستدامة لتحقيق الأرباح. توفر البرمجة الخطية طريقة لتحسين تصميم نظام الطاقة الكهربائية. يسمح بمطابقة الحمل الكهربائي في أقصر مسافة إجمالية بين توليد الكهرباء والطلب عليها بمرور الوقت. يمكن استخدام البرمجة الخطية لتحسين مطابقة الأحمال أو لتحسين التكلفة ، مما يوفر أداة قيمة لصناعة الطاقة.