Optimasi univariat

Pengantar Optimasi di Python

Jasmin Ludolf

Content Developer

Contoh: Optimasi di manufaktur

 

Fungsi objektif:

$P = 40q - 0.5q^2$

  • Univariat: memiliki satu variabel

Laba berubah terhadap kuantitas.

Pengantar Optimasi di Python

Contoh: Optimasi di manufaktur

 

Fungsi objektif:

$P = 40q - 0.5q^2$

  • Univariat: memiliki satu variabel

Laba berubah terhadap kuantitas.

Pengantar Optimasi di Python

Menghitung turunan

 

Fungsi objektif:

$P = 40q - 0.5q^2$

Turunan: menggambarkan perilaku kemiringan

$\frac{dP}{dq} = 40 - q$

from sympy import symbols, diff, solve


q = symbols('q')
P = 40 * q - 0.5 * q**2
dp_dq = diff(P)
print(f"The derivative is: {dp_dq}")
The derivative is: 40 - 1.0*q
1 https://docs.sympy.org/latest/index.html
Pengantar Optimasi di Python

Titik kritis

Optimum tercapai saat turunan sama dengan nol

  • Titik kritis: titik di mana turunan bernilai nol

$q$ optimum memenuhi:

$\frac{dP}{dq} = 40 - q = 0$

q_opt = solve(dp_dq)
print(f"Optimum quantity: {q_opt}")
Optimum quantity: [40.0000000000000]
Pengantar Optimasi di Python

Maksimum, minimum, atau bukan keduanya?

 

Laba berubah terhadap kuantitas.

 

Fungsi objektif:

$p = 40q - 0.5q^2$

q_opt = solve(p_prime)
print(f"Optimum quantity: {q_opt}")
Optimum quantity: [40.0000000000000]
Pengantar Optimasi di Python

Konkavitas dan konveksitas

 

Fungsi cekung.

  • Maksimum

 

Fungsi cembung.

  • Minimum
Pengantar Optimasi di Python

Turunan kedua

 

  • Turunan dari turunan
  • Laju perubahan kemiringan saat variabel berubah

 

  • Jika turunan ke-2 di titik $< 0$: Maksimum
  • Jika turunan ke-2 di titik $> 0$: Minimum
  • Jika turunan ke-2 di titik $= 0$: bukan keduanya

Laba berubah terhadap kuantitas.

Pengantar Optimasi di Python

Contoh: Maksimum, minimum, atau bukan keduanya?

 

Turunan:

$\frac{dp}{dq} = 40 - q$

 

Turunan kedua:

$\frac{d^2p}{dq^2} = -1 < 0$

  • Maksimum!

 

d2p_dq2 = diff(dp_dq)

sol = d2p_dq2.subs('q', q_opt)
print(f"The 2nd derivative is: {sol}")
The 2nd derivative is: -1.0000000000000
Pengantar Optimasi di Python

Turunan dalam optimasi

 

  • Turunan pertama
    • Menemukan titik kritis dalam masalah optimasi
  • Turunan kedua
    • Mengidentifikasi sebagai minimum atau maksimum
Pengantar Optimasi di Python

Ayo berlatih!

Pengantar Optimasi di Python

Preparing Video For Download...