Un previsore di piena: SOLUZIONE

Il problema è chiaramente di tipo non lineare dato che nella funzione obiettivo compare un quadrato ed è presente una discontinuità nei valori di b. Poiché le dimensioni del problema non sono rilevanti (3 variabili di decisione rappresentate dai parametri da stimare) è senz’altro possibile utilizzare uno dei più semplici metodi di ricerca multidimensionale (pattern search, ricerca casuale, ecc.).

Tuttavia è possibile e conveniente riformulare il problema in modo da rendere lineari i vincoli, così da poter utilizzare metodi più efficaci (quali la programmazione quadratica che prevede appunto una funzione obiettivo quadratica con vincoli lineari) o addirittura la formula esplicita per la stima ai minimi quadrati, che può essere applicata appunto a modelli lineari nei parametri.

Per linearizzare il vincolo si può procedere nel modo seguente:

- si calcola il termine ut a partire dai dati pt nel modo seguente:

- si riscrivono i vincoli (t=2,...,N)
che è una formula lineare nelle variabili di decisione a, b', b" e consente quindi l’adozione degli aligoritmi di cui si è detto.

Posto infatti
 

e indicata con MT la trasposta della matrice M, il valore ottimo q del vettore dei parametri si determina con la formula
q = (MT M)-1 MT y .

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