【摘 要】
:
半无限规划(Semi-infinite programming,简称SIP)在土木工程、电子电路设计、投资组合、机器人轨迹规划、振动膜问题、空气污染的最低成本控制等许多领域有着广泛的应用.在过去的几十年中,学者们针对半无限规划的约束规格、最优性条件、对偶理论和数值计算方法等各个方面都进行了广泛深入的研究.大多数用于求解半无限规划问题的数值计算方法都假设目标函数和约束函数是连续可微的.因此,对于非光
论文部分内容阅读
半无限规划(Semi-infinite programming,简称SIP)在土木工程、电子电路设计、投资组合、机器人轨迹规划、振动膜问题、空气污染的最低成本控制等许多领域有着广泛的应用.在过去的几十年中,学者们针对半无限规划的约束规格、最优性条件、对偶理论和数值计算方法等各个方面都进行了广泛深入的研究.大多数用于求解半无限规划问题的数值计算方法都假设目标函数和约束函数是连续可微的.因此,对于非光滑半无限规划问题如何求解,是一个值得研究的课题.本文研究了求解非光滑半无限规划问题的数值算法,包括非光滑凸半无限规划问题的离散化束方法、求解具有非精确信息的非光滑凸半无限规划的束方法和求解非光滑非凸半无限问题的可行凸化束方法.本论文的主要研究结果可概括如下:1.第三章,基于离散化方法,提出了一种束方法来求解非光滑凸半无限规划问题.不同于目前已有的用于求解非光滑半无限问题的束方法,选择了用离散化方法来近似原始SIP问题,从而避免求解下水平问题所需的非精确计算.离散化问题在迭代过程中是不断发生变化的,其约束可以看作一个非光滑约束.通过改进函数,可以将一系列离散化问题转化为无约束问题.新算法所需求解的子问题约束数量并不依赖离散化问题约束的数量,因此本章所提出的方法很大程度上克服了经典离散化方法中子问题难于求解的困难.应用了一个细化步骤,用来减少迭代过程中约束函数的计算成本.此外,还采用了一种聚合技术(Aggregation technique)来灵活控制子问题中包含的约束数量.在Slater条件下,该算法得到的解收敛到原SIP的解.计算结果表明了这一算法具有良好的性能.2.第四章,主要研究求解具有非精确信息的非光滑凸半无限问题的数值方法.对于下水平问题,这一章仍采用离散化方法进行近似.虽然本章所考虑的问题仍然是凸的,但是,在存在噪声的情况下,无法保证割平面模型小于原函数,因此需要引入新的条件判断噪声是否太大.此外,这一章中选择了一种带参数的改进函数,该改进函数更利于得到一个可行点.收敛性分析中证明了这一算法收敛到一个可行点.计算结果表明,与求解具有非精确信息的非光滑凸带约束问题的束方法相比,新算法具有更良好的性能.3.第五章针对非光滑非凸SIP问题提出了 一种可行凸化束方法.通过构造约束函数关于变量t的凸上界函数,可以得到原SIP问题的上界问题,这些上界问题可以等价地转化为有限个约束的优化问题.应用了一个细化步骤,可以保证对任意的t∈T,上界函数与原约束函数之间的距离是逐渐减小的.基于局部凸化思想,分别定义了目标函数和上界约束函数的增广函数(Augmented function).为了分析算法的收敛性,构造了与割平面关联的上包络模型(Upper envelop model).在Slater条件下,算法可以生成一个上界问题的初始可行点,且在有限步停止时得到一个可行点.在EMFCQ条件下,算法收敛到原问题的近似KKT点.在稍强的假设下,证明了下降迭代序列的每一个聚点都是原始SIP问题的一个局部近似解.通过对非凸非光滑约束优化问题和非凸非光滑SIP问题进行数值计算,计算结果表明了新算法具有更良好的性能.
其他文献
河北是全国生猪主产省和调出大省,在全国猪肉市场的供应保障方面占有重要地位。稳定生猪生产是保障市场供应的基础而疫病则是影响生猪稳定生产的主要因素之一,疫病不仅能引起感染猪只发病和死亡还会给发病猪场造成严重的经济损失,有些病原甚至可以造成猪只的持续感染或长期携带病毒,给养猪产业的健康和可持续发展带来威胁。自2018年发生非洲猪瘟以来,我国的养猪形势及猪病的流行情况均发生了较大改变,给猪病的有效防控带来
锂硫电池因理论容量高、低价环保等优势成为极具发展前景的新一代电池。但锂硫电池充放电过程中硫的体积膨胀易导致其从电极脱落、且正极产生的多硫化锂由于穿梭效应向负极扩散,造成电池容量的迅速衰减;另一方面,硫/硫化锂较差的导电性以及硫化锂沉积物难以转化成锂和硫,导致电池缓慢的电化学反应速率和较差的循环稳定性。针对上述问题,本文构建兼具吸附性能和催化活性的金属基多功能电极/隔层材料,通过调控材料的孔结构和催
随着我国生育政策改革的逐步深入,幼儿园的需求量逐年提高。与此同时,我国近年对幼儿园的建筑设计和防火设计提出了更高的要求。使用者行为的基础数据作为空间设计依据是必要和重要的。儿童疏散基础数据获取及其应用,是国内外迫切需要重点研究的课题。本文综合运用了建筑学、行为学、安全科学、统计学等多学科相关理论和方法,力求获取儿童疏散基础数据,探寻交通空间各区域与疏散行为的关系、利用实际数据作为模拟参数及在设计策
核主泵作为CAP1400核电设备中唯一旋转部件,其安全运行对整个核电系统至关重要;而核主泵定子屏蔽套(Hastelloy C-276材料)端部与上封头及下法兰(SS304材料)的密封可靠性直接关系到核主泵的安全运行。目前,核主泵定子屏蔽套端部密封采用引进美国的氩弧焊接技术,但氩弧焊接存在稳定性差、组织粗大和易烧穿等问题。因此,本文提出激光填丝焊接核主泵定子屏蔽套端部与上封头及下法兰材料新工艺。开展
双列圆锥滚子轴承是铁路列车、风电机组、汽车轮毂、大型齿轮箱等大型旋转设备的关键基础部件,其具有双排锥形滚子形式、结构紧凑,工作时同时承受较大的径向和轴向复合载荷作用。目前在该类轴承的设计与使用中,对于所承受的复杂载荷如径向、轴向、预紧和弯矩载荷,以及在较大载荷作用下的轴承内部结构中各部件间作用机理研究不够深入,双列圆锥滚子轴承的力学性能特别是热、变形、刚度和振动等的分析理论与测试试验均存在较大不足
随着建筑学理论及实践的发展,建筑空间中的采光照明、温湿度、空间利用等等问题已经形成了完备的系统设计模式,面临使用者对空间品质需求的逐步上升,对环境中身体的知觉感受的研究将成为提升建筑空间品质的新思路。基于现象学具身认知的思想,在环境行为学空间认知的理论框架下,本文以材料质感作为建筑空间中身体知觉体验的载体,目标是通过对材料质感影响空间尺度认知的原理分析,验证使用者的身体知觉体验与建筑空间认知的关系
化学品的水解速率常数(kh)是评价其环境持久性的重要参数。kh值通常涉及酸催化水解、中性水解和碱催化水解的贡献。对于多数化学品,碱催化水解是其主要水解途径。然而,化学品种类多,其kh值缺乏。实验测定kh值耗时长、成本高,依赖化学标准品,难以满足化学品持久性评价和管理的需求,有必要发展kh值的预测方法。本研究采用水解动力学实验和量子化学计算方法,揭示了邻苯二甲酸酯(PAEs)和对羟基苯甲酸酯(PBs
钙钛矿太阳能电池(PSCs)由于成本低、工艺简单、光电转换效率高等优点成为当今光伏领域的研究前沿。经过十多年的快速发展,PSCs光电转换效率(PCE)已高达25.5%,可与硅基电池相媲美。目前,PSCs已站在产业化应用的重要关口,有望为清洁太阳能源的开发和高效利用提供变革型技术支撑。在薄膜太阳能电池中,各功能层之间的界面特性关乎电荷分离、传输、复合等重要动力学过程,并直接影响器件效率,蕴含诸多重要
介绍精准健康管理的相关概念及发展,综述了精准健康管理在女性生命中3个重要阶段及常见疾病筛查和预防中的应用现状及启示,旨在为我国开展女性精准健康管理相关工作提供参考和借鉴。
抗击新型冠状病毒的战"疫"仍在如火如荼地进行中,在这次波及全球的公共卫生事件中,面对一系列问题,人们表现出对"确定性"的深度焦虑。本研究围绕着这种"确定性"焦虑的现象,分析背后隐藏的工具理性主义,并揭示其已经呈现出的深层次后果,即人对自然的异化导致的傲慢、人与人关系异化导致的人际冷漠和人与自我关系的异化导致的自我的迷失。