这是什么类型的问题,解决这个问题我需要知道什么数学?


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蘑菇栽培需要相当精确的底物(又名生长培养基)的化学成分。让我们假装我们正在种植香菇,这是其基材的必需成分:

Nitrogen | Benzene | Toluene | Dioxygen Diflouride
5%       | 5%      | 10%     | 80%

我们想用我们知道的化学成分的现有材料创建合适的基材。

Material | Nitrogen | Benzene | Toluene | Dioxygen Diflouride
apples   | 5%       | 0%      | 5%      | 90%
oranges  | 20%      | 20%     | 50%     | 10%
Etc...

如何计算呢?它使我想起了在高中求解矩阵的过程。这是矩阵可以完成的事情吗?这个问题叫什么?我需要知道什么来解决它?


4
嗯 苯,甲苯和O2F2具有极好的香气。希望我永远不要在餐厅见过他们……
迪尔·亨特

3
@Deer Hunter:我希望我永远都不会少于该种植设施的10英里之内……
Michael Borgwardt

6
FO
Bobson,

2
如果您必须考虑当前苹果和橙子的价格,这个问题将变得更加有趣。
Ingo 2013年

2
“蘑菇”->如云一样?
Maciej

Answers:


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这称为线性规划。对于整数约束它是NP-Hard,但是有一些处理方法,请参阅Jeff Erickson 关于该主题的注释。最常见的方法称为“ 单纯形算法”

基本上,您会发现由表示约束的线性方程组以几何形式形成的形状的顶点。您继续进行直到找到最佳选择。在这种情况下,所需基板成分的比例。


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线性编程实际上不知道是NP难解的,它可以在多项式时间内求解。仅当添加完整性约束时(例如,您不想要3.7个苹果,但它必须是整数),它才会变得很难。
FalkHüffner2013年

解决了该问题
世界工程师

4

编辑:这不起作用,请参阅注释

由于这里没有不等式且没有成本最小化,因此实际上不需要线性规划,您可以将其作为线性方程组来求解。例如,苹果+橙= 1,0.05 *苹果+ 0.20 *橙= 0.05等。


只要系统解不给出负分数(例如,将-22%的苹果和+ 122%的橙子混合在一起即可构成100%...)实际上,线性方程组可以给出一些候选项(内部解决方案?)但随后还需要检查边缘情况。
rwong

是的,我忘记了这一点。
福尔克·赫夫纳(FalkHüffner)

1
有限合伙制很有效,因为它可以包括所有数量均为正数的限制。
凯文·克莱恩

变化是,相对于苹果/橙色价格比率而言,成本最小化将是该计划发展的下一步。
Ingo 2013年

@Ingo是的,你是对的;当我问这个问题时,我还没有想到。那将是第二步。
canisrufus13年
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