Vad är stokastisk programmering?

Stokastisk programmering hanterar komplexa matematiska optimeringsfrågor där okända variabler skapar ett antal möjliga lösningar.Detta kan innebära att man tar en modell genom en serie steg, som var och en kan påverkas av separata variabler.Matematiker kan tillämpa detta på problem relaterade till beslutsfattande, resursallokering och liknande aktiviteter.Det är också ett ämne för akademisk studie, där forskare arbetar med utvecklingen av nya och effektivare stokastiska programmeringsmodeller för att tillämpas i verkliga situationer.

Optimeringsproblem kan bli extremt komplexa.I mer grundläggande former är variablerna alla kända, vilket gör det möjligt att köra dem genom en ekvation för att räkna ut den mest lämpliga lösningen.Detta är vanligtvis inte möjligt med en situation där parametrarna är mindre säkra och okända variabler kan ha påverkan på resultatet.Stokastiska programmerare förlitar sig på en sannolikhetsfördelning för att uppskatta variablernas intervall och tillämpa detta på ekvationen.

Vanliga exempel kan komma upp i matematisk modellering av händelser i den naturliga miljön.När fjärilar lägger ägg, till exempel, vill de optimera chansen att kläcka och utvecklas till larver och sedan vuxna fjärilar.En stokastisk programmeringsmodell kan ge information om de bästa serien av beslut som fjärilen kan fatta.Variabler kan inkludera predation, temperaturförändringar och andra problem som hämmar kläckning eller dödar larverna innan de når vuxen ålder.Stokastisk programmering måste vara flexibel för att nå den optimala lösningen, samtidigt som man lägger viss ordning på besluten att göra det möjligt att kvantifiera dem i ett matematikproblem.Komplexitetsnivån kan bero på problemets art;Vissa läggs helt enkelt ut i två steg, medan andra kan involvera multiplar.För varje steg är det möjligt att bestämma den optimala lösningen och att överväga den inverkan den kommer att ha på beslutsfattande längs linjen.

Forskare kan använda detta verktyg på olika sätt, från att analysera djurens beteende till att titta på processernaBakom besluten i företagsvärlden.Det kan också användas för matematisk modellering för att stödja beslut i inställningar som företag.Värdepappershandlare kan till exempel betrakta stokastisk programmering som ett av de verktyg som finns tillgängliga för att utforska optimala lösningar på problem.Analytiker kan utföra beräkningar av denna art eller kan använda program som gör att de kan ställa in problem automatiskt och köra dem genom en serie möjliga scenarier.