|
|
Využití optimalizace v inženýrských úlohách
Čepl, Ondřej ; Popela, Pavel (oponent) ; Mrázková, Eva (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá optimalizací a jejím využítím v inženýrských úlohách. Jsou zde definovány základní pojmy a úlohy optimalizace, vysvětleny základní vlastnosti optimalizační úlohy a popsány základní metody jejich řešení. Tyto teoretické poznatky jsou využity při optimalizaci rozměrů prutové soustavy, přičemž jsou zde řešeny dvě varianty optimalizační úlohy. Matematické modely jsou implementováný do programu GAMS a~závěrem je provedena diskuse výsledků.
|
|
|
Approximations in Stochastic Optimization and Their Applications
Mrázková, Eva ; Horová, Ivana (oponent) ; Štěpánek, Petr (oponent) ; Karpíšek, Zdeněk (vedoucí práce)
Many optimum design problems in engineering areas lead to optimization models constrained by ordinary (ODE) or partial (PDE) differential equations, and furthermore, several elements of the problems may be uncertain in practice. Three engineering problems concerning the optimization of vibrations and an optimal design of beam dimensions are considered. The uncertainty in the form of random load or random Young's modulus is involved. It is shown that two-stage stochastic programming offers a promising approach in solving such problems. Corresponding mathematical models involving ODE or PDE type constraints, uncertain parameters and multiple criteria are formulated and lead to (multi-objective) stochastic nonlinear optimization models. It is also proved for which type of problems stochastic programming approach (EO reformulation) should be used and when it is sufficient to solve simpler deterministic problem (EV reformulation). This fact has the big importance in practice in term of computational intensity of large scale problems. Computational schemes for this type of problems are proposed, including discretization methods for random elements and ODE or PDE constraints. By means of derived approximations the mathematical models are implemented and solved in GAMS. The solution quality is determined by an interval estimate of the optimality gap computed via Monte Carlo bounding technique. Parametric analysis of multi-criteria model results in efficient frontier computation. The alternatives of approximations of the model with reliability-related probabilistic terms including mixed-integer nonlinear programming and penalty reformulations are discussed. Furthermore, the progressive hedging algorithm is implemented and tested for the selected problems with respect to future possibilities of parallel computing of large engineering problems. The results show that it can be used even when the mathematical conditions for convergence are not fulfilled. Finite difference method and finite element method are compared for deterministic version of ODE constrained problem by using GAMS and ANSYS with quite comparable results.
|
|
|
Využití metod stochastického programování pro hodnocení investic v energetických zdrojích
Šomplák, Radovan ; Mrázková, Eva (oponent) ; Popela, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá vyhodnocením strategického investování do výstavby zařízení pro energetické využití odpadů s možností napojení na síť CZT (centrální zásobování teplem). Cílem je najít ekonomicky výhodné řešení pro obecně neznámý vývoj odpadového hospodářství a energetického trhu. Podstatným faktorem ovlivňující strategické rozhodnutí je množství tepla, které lze v síti CZT uplatnit. Problém formulujeme jako úlohu dvoustupňového stochastického programování, založenou na scénářích. Pro výpočet řešení využíváme program GAMS. Výsledkem je stanovení podstatných parametrů navrhovaného zařízení.
|
|
|
Traffic assignment optimization models
Holešovský, Jan ; Mrázková, Eva (oponent) ; Popela, Pavel (vedoucí práce)
The class of network flow problems is one of the traditional applications of mathematical optimization. Such problems are widely applicable for example in logistics to achieve an optimal distribution of flow with respect to maximization of profit, or minimization of costs. This approach often leads to simplified models of real problems as it supposes the existence of only one decision maker. Such approach is possible in centralised networks, where an authority exists (such as railway network, military supply, or logistic network used by any company). The Traffic Assignment Problem (TAP) deals with impact of game theory to the network flow problem. Hence, we assume multiple decision makers, where each one of them wants to find his optimal behaviour. In this thesis, we focus on stochastic influences in TAP, for which we use methods of stochastic and multi-stage programming. Further, we concentrate on improvement options for the utilization of the system. Hereby, we consider possible actions of the master decision maker, and discuss them by the presence of multi-level mathematical programming.
|
|
|
Optimalizační úlohy v programu AIMMS
Kůdela, Jakub ; Popela, Pavel (oponent) ; Mrázková, Eva (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá využitím programu AIMMS při řešení a sestavování optimalizačních modelů. Po teoretickém zavedení různých typů optimalizačních úloh následuje ukázka sestavení modelu u konkrétního problému a jeho implementace do programu AIMMS. U všech konkrétních problémů jsou také vytvořeny pro koncové uživatele příjemnější grafická rozhraní, kde je možno vstupní data modelu snadno upravovat. Dále jsou přiloženy zdrojové kódy všech popsaných programů.
|
|
|
Využití optimalizace v inženýrských úlohách
Klepáč, Jaromír ; Popela, Pavel (oponent) ; Mrázková, Eva (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problémem využití optimalizace v inženýrských úlohách. Konkrétně zpracovává úlohu návrhu optimálních rozměrů spojitě zatíženého nosníku s~určitými požadavky na konečnou hmotnost a tuhost nosníku. Abychom dobře porozuměli všem pojmům užitým v řešení ilustrativní úlohy, obsahuje tato práce také stručný úvod do problematiky optimalizace, výklad základních pojmů z teorie obyčejných diferenciálních rovnic a z oblasti pružnosti a pevnosti. Výsledky získané optimalizací ve výpočetním softwaru GAMS budou ověřeny analytickým výpočtem a porovnány s~alternativním řešením v programu ANSYS.
|
|
|
Bytový dům
Mrázková, Eva ; Vlach, František (oponent) ; Struhala, Karel (vedoucí práce)
Předmětem bakalářské práce je zpracování projektové dokumentace pro provedení stavby bytového domu v obci Pasohlávky u Brna. Jedná se o samostatně stojící dvoupodlažní budova s 8 bytovými jednotkami. V každém podlaží bytového domu se nachází 4 bytové jednotky. Budova je nepodsklepený založen na základových pasech z prostého betonu v kombinaci se ztraceným bedněním z betonových tvarovek a podkladní betonovou deskou. Konstrukční systém je navržen příčný nosný z keramického zdiva. Obvodové stěny jsou zatepleny kontaktním zateplením systému ETICS a vnitřní nosné stěny jsou akustické. Stropní konstrukce a konstrukce schodiště jsou navrženy jako železobetonové monolitické. Budova je zastřešen jednoplášťovou plochou střechou. Součástí návrhu jsou i zpevněné plochy teras, chodníků a parkovacích stání.
|
|
|
Stochastic Programming Algorithms
Klimeš, Lubomír ; Mrázková, Eva (oponent) ; Popela, Pavel (vedoucí práce)
Stochastic programming and optimization are powerful tools for solving a wide variety of engineering problems including uncertainty. The progressive hedging algorithm is an effective decomposition method for solving scenario-based stochastic programmes. Due to the vertical decomposition, this algorithm can be implemented in parallel thereby the computing time and other resources could be considerably spared. The theoretical part of this master's thesis deals with mathematical and especially with stochastic programming. Further, the progressive hedging algorithm is presented and discussed in detail. In the practical part, the original parallel implementation of the progressive hedging algorithm is suggested, fruitfully discussed and tested to simple problems. Furthermore, the presented parallel implementation is used for solving the continuous casting process of steel slabs and the results are appraised.
|
|
|
Optimalizace úloh inženýrského návrhu
Sýkora, Zdeněk ; Cabalka, Matouš (oponent) ; Mrázková, Eva (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o užití optimalizace v úlohách prutu namáhaného na ohyb a vzpěrné stability prutu. Úlohy byly vyřešeny v softwaru GAMS. Řešení prvních dvou úloh je srovnáno v programu Ansys. Obsahuje také kapitoly o základní teorii optimalizace, teorii ODR a kapitolu s vybranými pojmy z pružnosti a pevnosti.
|
|
|
Optimalizace stavebních konstrukcí s pravděpodobnostními omezeními
Kokrda, Lukáš ; Mrázková, Eva (oponent) ; Popela, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá penalizačním přístupem k řešení úloh stochastické optimalizace s pravděpodobnostními omezeními, které jsou aplikovány na problémy z oblasti stavební mechaniky. V práci je zpracován inženýrský návrh optimálních rozměrů nosníku. Neurčitost je zahrnuta ve formě náhodného zatížení. Odpovídající model zahrnuje podmínku ve tvaru diferenciální rovnice, která je řešena metodou konečných prvků. Pravděpodobnostní omezení je aproximováno pomocí různých variant penalizací. Výsledky byly obdrženy výpočtem v programu MATLAB
|
host ::
RSS.