Contente
- TL; DR (muito longo; não leu)
- Visão geral da programação linear
- Alimentação e Agricultura
- Aplicações em Engenharia
- Otimização de transporte
- Fabricação eficiente
- Indústria de energia
A programação linear é usada para obter soluções ideais para pesquisa de operações. O uso da programação linear permite que os pesquisadores encontrem a melhor e mais econômica solução para um problema dentro de todas as suas limitações ou restrições. Muitos campos usam técnicas de programação linear para tornar seus processos mais eficientes. Isso inclui alimentos e agricultura, engenharia, transporte, manufatura e energia.
TL; DR (muito longo; não leu)
A programação linear fornece um método para otimizar operações dentro de certas restrições. É usado para tornar os processos mais eficientes e econômicos. Algumas áreas de aplicação para programação linear incluem alimentos e agricultura, engenharia, transporte, manufatura e energia.
Visão geral da programação linear
O uso de programação linear requer a definição de variáveis, a localização de restrições e a função objetivo, ou o que precisa ser maximizado. Em alguns casos, a programação linear é usada para minimização ou o menor valor possível da função objetivo. A programação linear requer a criação de desigualdades e, em seguida, a representação gráfica dessas para resolver problemas. Enquanto alguma programação linear pode ser feita manualmente, muitas vezes as variáveis e cálculos se tornam muito complexos e requerem o uso de software computacional.
Alimentação e Agricultura
Os agricultores aplicam técnicas de programação linear ao seu trabalho. Ao determinar quais culturas elas devem cultivar, a quantidade e como usá-las com eficiência, os agricultores podem aumentar sua receita.
Em nutrição, a programação linear fornece uma ferramenta poderosa para auxiliar no planejamento de necessidades alimentares. Para fornecer cestas de alimentos saudáveis e de baixo custo para famílias carentes, os nutricionistas podem usar a programação linear. As restrições podem incluir diretrizes alimentares, orientações nutricionais, aceitabilidade cultural ou alguma combinação delas. A modelagem matemática fornece assistência para calcular os alimentos necessários para fornecer nutrição a baixo custo, a fim de prevenir doenças não transmissíveis. Dados e preços de alimentos não processados são necessários para esses cálculos, respeitando os aspectos culturais dos tipos de alimentos. A função objetivo é o custo total da cesta de alimentos. A programação linear também permite variações de tempo para a frequência de confecção de tais cestas de alimentos.
Aplicações em Engenharia
Os engenheiros também usam a programação linear para ajudar a resolver problemas de design e fabricação. Por exemplo, nas malhas do aerofólio, os engenheiros buscam a otimização aerodinâmica da forma. Isso permite a redução do coeficiente de arrasto do aerofólio. As restrições podem incluir coeficiente de elevação, espessura máxima relativa, raio do nariz e ângulo da aresta de fuga. A otimização da forma procura criar um aerofólio sem choque com uma forma viável. A programação linear, portanto, fornece aos engenheiros uma ferramenta essencial na otimização de formas.
Otimização de transporte
Os sistemas de transporte contam com programação linear para obter eficiência de custo e tempo. As rotas de ônibus e trem devem levar em consideração a programação, o tempo de viagem e os passageiros. As companhias aéreas usam programação linear para otimizar seus lucros de acordo com diferentes preços de assentos e demanda dos clientes. As companhias aéreas também usam programação linear para agendamento e rotas de pilotos. A otimização via programação linear aumenta a eficiência das companhias aéreas e diminui as despesas.
Fabricação eficiente
A fabricação exige a transformação de matérias-primas em produtos que maximizem a receita da empresa. Cada etapa do processo de fabricação deve trabalhar com eficiência para atingir esse objetivo. Por exemplo, as matérias-primas devem passar por várias máquinas por períodos definidos em uma linha de montagem. Para maximizar o lucro, uma empresa pode usar uma expressão linear de quanto de matéria-prima usar. As restrições incluem o tempo gasto em cada máquina. Quaisquer máquinas que criem gargalos devem ser tratadas. A quantidade de produtos fabricados pode ser afetada, a fim de maximizar o lucro com base nas matérias-primas e no tempo necessário.
Indústria de energia
Os sistemas modernos de rede de energia incorporam não apenas sistemas elétricos tradicionais, mas também fontes renováveis, como a energia eólica e a energia solar. Para otimizar os requisitos de carga elétrica, geradores, linhas de transmissão e distribuição e armazenamento devem ser levados em consideração. Ao mesmo tempo, os custos devem permanecer sustentáveis para obter lucros. A programação linear fornece um método para otimizar o design do sistema de energia elétrica. Permite combinar a carga elétrica na menor distância total entre a geração da eletricidade e sua demanda ao longo do tempo. A programação linear pode ser usada para otimizar a correspondência de carga ou otimizar custos, fornecendo uma ferramenta valiosa para o setor de energia.