Posudky

Otázky

• . . V úvodu práce autor slibuje, že na prvém příkladu ukáže metodu převodu konstrukční úlohy na úlohu optimalizační. Z mého pohledu se však nejedná o nic, co by stálo za samostatné označení či zmínku, a mám k ní zásadní výhrady, prvá z nich se týká účelové funkce. Zavedení požadavku minimalizace hmotnosti konstrukce až v odstavci 1.2 namísto odstavce 1.1, kde se nachází zadání úlohy, je dle mého názoru zavádějící. V tomto kontextu zavedení účelové funkce působí jako součást „metody“. Je nutno si uvědomit, že extremalizace vhodných charakteristik konstrukce je běžným požadavkem při navrhování konstrukcí. Existuje celá škála kritérií, které lze sledovat a minimalizovat (maximalizovat), mezi nimi představuje minimalizace hmotnosti velmi okrajový požadavek.
• Nejčastěji se jedná o minimalizaci počáteční ceny konstrukce (ekonomické hledisko), v jejímž důsledku se nepřímo minimalizuje množství materiálu a tudíž i hmotnost, což však neplatí vždy! Druhá výhrada se týká transformace funkcí na tvar, ve kterém vystupují pouze hledané veličiny. Nevycházím z údivu, takový krok je přece možné úspěšně uskutečnit jen ve speciálních případech, zejména v malých, uměle vytvořených, úlohách. U takových úloh však tento převod, motivovaný výpočtovou šetrností, není zapotřebí, na rozdíl od rozsáhlejších úloh, u kterých zase narážíme na problém nemožnosti převod uskutečnit.
• Navíc, převod sám o sobě představuje práci navíc, znepřehledňuje model a zvyšuje riziko vzniku lidské chyby. K všemu, snaha o dosažení výpočtových úspor tímto způsobem nemusí mít v Gamsu pozitivní efekt a může dojít k narušení numerické stability úlohy. Prezentovanou „metodu převodu konstrukční úlohy na úlohu optimalizační“ proto považuji za absurdní.
• . . Stěžejní částí práce se měla týkat aplikace různých modelů používaných ve stochastickém programování. Vysvětlení zvolených metod autor věnuje zhruba dvě strany, což je dle mého názoru až příliš, neboť modely jsou ty nejjednodušší, které stochastické programování nabízí. Sám autor je si tohoto faktu vědom, když v závěru píše, že modelem MinMax „to absolutně nekončí“, a u použití dalších metod se odvolává na jejich přílišnou náročnost.
• Uvážím-li, že modely „Využití středních hodnot“ a „Expected Value“ jsou prakticky totožné, a vedle metody „MinMax“ se liší pouhým výběrem pevných reprezentantů nahrazujících náhodné veličiny, nemohu být s rozsahem a úrovní práce spokojen. K aplikaci metod, které by snad byly zajímavější, a které by snad „stály za to“, bohužel nedošlo.
• Při realizaci metody „MinMax“ jsou reprezentanti vybíráni jako extrémy hodnot z generovaných scénářů metody „Wait and See“, s čímž nemohu souhlasit. Při zvoleném normálním rozdělení a zvyšujícím se počtu scénářů se rozpětí mezi minimální a maximální generovanou hodnotou zvyšuje, tudíž jsou hodnoty reprezentantů závislé na počtu scénářů a dosažené výsledky považuji za pochybné. Patrně by bylo nutné zvolit nějaký důmyslnější způsob výběru extrémů.
• . . Zvláštní kapitolu zasluhuje problematika navrhování konstrukcí. Protože se práce zabývá optimalizací stavebních konstrukcí, není možné se při zpracování této problematice vyhnout. Nevytýkám autorovi samotný nedostatek zkušeností a nadhledu v této oblasti, naopak, tato skutečnost byla předpokládána. Úroveň kvality v oblasti, která není autorovi vlastní, měla být zajištěna jeho konzultační aktivitou. Je tudíž překvapující, že k žádným konzultacím nedošlo (jako konzultant a oponent v jedné osobě mám přehled), alespoň ne se mnou nebo s jiným odborníkem.
• Z inženýrského pohledu považuji takovou laxnost za fatální chybu, neboť i krátká konzultace by napomohla odstranit nejvážnější nedostatky. Z práce je patrné, že se autor skutečností příliš nezatěžuje a s jistým sebevědomím si vystačí s poznatky nabytými ve školních předmětech, jako je např. mechanika těles a pružnost a plasticita, což potvrzuje výčet použité literatury. Navrhování konstrukcí (např. betonových nebo ocelových) oproti tomu představuje multi-disciplinární problém, ve kterém se lze úspěšně orientovat jen pozvolna.
• Zmiňované obory jsou zde pouze aplikovány Práce je postavena na příliš jednoduchých až zcestných představách o navrhování (resp. posuzování) konstrukcí, které v kombinaci s volbou nereálně jednoduchých „školních“ úloh dovolují velmi snadnou implementaci GAMSu pro jejich řešení. Použitý způsob posuzování (metoda dovolených namáhání) vychází z teorie pružnosti, lineárně pružného (Hookova) materiálu, „čistých“ teoretických vztahů (hladkých), ideálních okrajových podmínek atd. Dnes se však, s výjimkou mostů, ve stavebnictví používá metoda mezních stavů (předcházela jí metoda stupně bezpečnosti).
• ). Autor se tedy věnuje úlohám, které jsou z pohledu stavební praxe mimořádně prostinké a zidealizované, nelze tudíž v žádném případě hovořit o obecných postupech, právě naopak. Autor také přeceňuje správnost některých svých stanovisek, respektive úsudků. Zvláště úsměvná je jeho polemika o nevhodnosti návrhu získaném na základě modelu MiniMax, přičemž ten se paradoxně nejvíce přibližuje přijatelnému řešení. Rozbor tohoto omylu je uveden v dodatku.
• . . Drobnější výhrady a podněty k zamyšlení:
• - Anotace je podivně uspořádána a dává smysl pouze člověku seznámenému s prací.
• - Text někdy působí jako doslovný přepis mluveného slova, obsahuje hovorové výrazy a na některých místech i hrubky, postrádá „učesanost“, která je u prací tohoto typu standardem.
• - U prvého příkladu:
• -- V zadání (odstavec 1.1) postrádám zmínku o nejdůležitější omezující podmínce (uvedena až dále, vzorec 1.20), která brání tomu, aby průměr x1 rostl do nekonečna zatímco tloušťka stěny x2 klesala k nule, což by vedlo k neohraničené úloze.
• -- Omezujících podmínek (pokud je nezápornost řešení považována za jednu podmínku) je ve skutečnosti sedm, ne pět, poslední podmínka by neměla být uvedena u výpočtu (odstavec 1.3), ale v zadání (odstavec 1.1, respektive 1.2).
• -- Hodnoty konstant k3 a k4 se mi podařilo nalézt až ve zdrojovém kódu. o Pokud byl na základě optimálního výsledku spojité úlohy v závěru zvolen jiný než optimální profil (nebližší profil dle strojnických tabulek), optimální hodnota veličiny x3 se pochopitelně změní, což bylo opomenuto.
• -- U druhého příkladu:
• -- Představa, že se polohy strojů, které jsou ovládány lidmi, řídí normálním rozdělením, podobně jako velikost zatížení, je velmi smělá. Polohám strojů by daleko lépe odpovídalo rozdělení rovnoměrné s tím, že krajní polohy (odstavení stroje) by mohly převažovat. Také se, na rozdíl od autora, důvodně domnívám, že soubor nashromážděných dat, o které by se dalo v tomto případě opřít, k dispozici nebude.
• -- Pokud se v prvém příkladu uvažovalo se vzpěrem, v druhém příkladu mělo být přihlédnuto k možnosti klopení nosníku (vybočení pásnice vlivem tlakových napětí). Pak by možná nalezení nejhorší varianty v modelu MinMax nebylo tak triviální.
• -- Nalezení nejnepříznivější polohy a velikosti zatěžovacích břemen je zřetelně extremalizační úloha. Jestliže se autor zabývá optimalizačními metodami, měl by z principu namísto intuice tento aparát využít, ať už by postupoval analyticky „ručním výpočtem“ nebo za použití GAMSu. (a to bez ohledu na triviálnost případu, alespoň jako ověření).
• -- V nezávislých rozměrech průřezu by měla být namísto b/2 zvolena tloušťka stojiny, podobně jako tloušťky pásnic namísto h.
• -- Vzhledem k tomu, že únosnost průřezu je rozhodující měrou závislá na ohybové pevnosti, bylo by vhodnější považovat ji za náhodnou veličinu, ne jako konstantu o velikosti dovoleného namáhání.
• -- Zvýšená četnost u hodnoty 42 se dá snadno vysvětlit omezením rozměru B zdola hodnotou 42.
• -- Je pochopitelné, že všechny histogramy rozměrů průřezu jsou si velmi podobné. Pokud totiž omezující podmínky dovolují jen minimální intervaly volnosti ostatních veličin oproti jedné z nich., nemůže být výsledek jiný. Omezující intervaly jsou natolik úzké, že jsou prakticky ekvivalentní s rovnicemi a mohly být jimi beze ztráty kvality nahrazeny. Pak by měla úloha jen jednu neznámou veličinu a působila by ještě prostěji.
• -- Model MinMax poskytuje sice nejbezpečnější výsledek, ale v žádném případě nezaručuje 100% bezpečnost, narozdíl od tvrzení v závěru.
• -- Dovolené namáhání se neztotožňuje se střední hodnotou, je to smluvená hodnota.
• . . Závěrem bych chtěl napsat, že jsem od této práce očekával více a doufal jsem, že bude přínosem v mém vlastním úsilí (optimalizace stavebních konstrukcí). Bohužel, má očekávání nebyla naplněna a o nové poznatky, směry nebo podněty jsem obohacen nebyl. Krátký rozsah, jednoduchost a nezvyklé (nevhodné) vyjadřování „zpestřené“ jazykovými hrubkami kontrastují s představami o seriózní práci.