求解特征值互补问题的人工蜂群算法

人工蜂群算法是求解优化问题的智能算法,该算法不需对目标函数求导,应用范围广。文中构造了求解特征值互补问题的人工蜂群算法,并给出了算法的收敛性证明,通过数值实验说明了该算法是有效的。

求解互补问题的极大熵差分进化算法

针对传统算法无法获得互补问题多个最优解的困难,提出了求解互补问题的差分进化算法。首先利用NCP函数,将互补问题转换为一个非光滑方程组问题,然后用凝聚函数对其进行光滑化,进而把互补问题的求解转换为无约束优化问题,利用差分进化算法对其进行求解。该算法对目标函数的解析性质没有要求且容易实现,数值结果表明了该方法在求解互补问题中的有效性。

求解摩擦接触问题的一个非内点光滑化算法

给出了一个求解三维弹性有摩擦接触问题的新算法,即基于NCP函数的非内点光滑化算法。首先通过参变量变分原理和参数二次规划法,将三维弹性有摩擦接触问题的分析归结为线性互补问题的求解;然后利用NCP函数,将互补问题的求解转换为非光滑方程组的求解;再用凝聚函数对其进行光滑化,最后用NEWTON法解所得到的光滑非线性方程组。方法具有易于理解及实现方便等特点。通过线性互补问题的数值算例及接触问题实例证实了该算法的可靠性与有效性。

一类极大极小优化问题的信赖域算法

借助于K-T条件和NCP函数,提出了处理一类极大极小优化问题的信赖域算法。数值实验结果表明该方法足行之有效的。

工程力学中的互补问题:算法

工程力学里很多问题存在互补关系,文献[1]介绍了有关的数学模型。本文介绍了近年来求解互补问题的几种主要方法,包括投影方法、内点方法、方程组方法、延拓方法以及无约束优化方法。与此同时,也介绍了作者近期在互补问题算法方面的一些研究工作。

求解互补问题的极大熵社会认知算法

针对传统算法无法获得互补问题的多个最优解的困难,提出了求解互补问题的社会认知优化算法。通过利用NCP函数,将互补问题的求解转化为一个非光滑方程组问题,然后用凝聚函数对其进行光滑化,进而把互补问题的求解转化为无约束优化问题,利用社会认知算法对其进行求解。该算法是基于社会认知理论,通过一系列的学习代理来模拟人类的社会性以及智能性从而完成对目标的优化。该算法对目标函数的解析性质没有要求且容易实现,数值实验结果表明了该方法是有效的。

无罚函数和滤子的QP-free非可行域方法(英文)

提出了求解光滑不等式约束最优化问题的无罚函数和无滤子QP-free非可行域方法.通过乘子和非线性互补函数,构造一个等价于原约束问题一阶KKT条件的非光滑方程组.在此基础上,通过牛顿-拟牛顿迭代得到满足KKT最优性条件的解,在迭代中采用了无罚函数和无滤子线搜索方法,并证明该算法是可实现,具有全局收敛性.另外,在较弱条件下可以证明该方法具有超线性收敛性.

求解二进制二次规划问题的一种连续化方法

本文提出了一种求解二进制二次规划问题的连续化方法。首先利用NCP函数方法,将二进制变量转化为等价的非光滑方程,再用凝聚函数法对其进行光滑化处理,从而把原来的组合优化问题转化成了一般的可微非线性规划问题。通过对一些标准考题进行计算,表明了该连续化方法的可行性、高效性以及稳定性。

离散变量结构优化设计的连续化方法

把离散变量结构优化设计问题转化为一般的0-1规划问题,进一步把该问题转化为一个带有互补约束的优化问题,利用NCP函数,最终得到待以求解的连续优化问题。离散优化到基于NCP函数的连续优化变换在理论上是等价的,可以利用普通的数学规划方法实施求解。数值算例的计算结果验证了该连续化方法的可行性与有效性。

非线性互补问题的一类光滑逼近函数

通过NCP-函数,非线性互补问题可以转化为求解一个非光滑方程组,利用光滑逼近函数可以用一个光滑方程组逼近该非光滑方程组。本文提出了一类新的光滑逼近函数,它是Chen和Harker提出的变尺度内点光滑函数的推广,并证明了该类光滑函数和变尺度内点光滑函数具有相同的重要性质的。因此,该类光滑函数适用于线性互补问题的非内点路径跟踪算法。

求解互补问题的极大熵和声搜索算法

针对传统算法无法获得互补问题的多个最优解的困难,提出了求解互补问题的和声搜索算法。利用NCP函数,将互补问题转换为一个非光滑方程组问题,用极大熵函数对其进行光滑化处理,进而把互补问题的求解转换为无约束优化,利用和声搜索算法对其进行求解。该算法对目标函数的解析性质没有要求且容易实现,数值结果表明了该方法在求解互补问题中的有效性。

弱互补函数的拉格朗日-拟牛顿法

2000年H.Qi和L.Qi提出光滑不等式约束函数和光滑目标函数最优化问题的QP-free方法,此法的所有的迭代点为可行点.2005年9月,我们提出了含弱互补函数的不等式约束最优化问题的拉格朗日-牛顿法,但算法中计算Hesse矩阵的工作量较大.本文改进了2005年9月提出的算法,用拟牛顿法代替了Hesse矩阵,构建了一个新的算法.证明了此法具有全局收敛性.对一些算例的计算表明此法具有很好的应用前景.

求解非线性互补问题的熵函数认知优化算法

提出了一个求解非线性互补问题的熵函数社会认知优化算法。首先将非线性互补问题转化为非线性方程组来求解,然后利用熵函数法将非线性方程组求解转化为一个光滑的无约束优化问题,最后应用社会认知优化算法求解此优化问题。实验结果表明,该算法收敛速度快,稳定性好,是求解非线性互补问题的一种有效算法。

求解线性规划的一个非内点算法

利用NCP函数和光滑化方法将线性规划的K-K-T条件化为一个光滑方程组,构造了一个非内点原-对偶路径跟踪算法,并分析了其全局及局部收敛性;同时通过计算标准线性规划考题,验证了它的可行性及有效性.

新的滤子方法(英文)

本文定义了一种新的滤子方法,并提出了求解光滑不等式约束最优化问题的滤子QP-free非可行域方法.通过乘子和分片线性非线性互补函数,构造一个等价于原约束问题一阶KKT条件的非光滑方程组.在此基础上,通过牛顿-拟牛顿迭代得到满足KKT最优条件的解,在迭代中采用了滤子线搜索方法,证明了该算法是可实现,并具有全局收敛性.另外,在较弱条件下可以证明该方法具有超线性收敛性.

分片线性NCP函数滤子QP-free算法(英文)

本文定义了分片线性NCP函数,并对非线性约束优化问题,提出了带有这分片NCP函数的QP-free非可行域算法.利用优化问题的一阶KKT条件,乘子和NCP函数,得到对应的非光滑方程组.本文给出解这非光滑方程组算法,它包含原始-对偶变量,在局部意义下,可看成关扰动牛顿-拟牛顿迭代算法.在线性搜索时,这算法采用滤子方法.本文给出的算法是可实现的并具有全局收敛性,在适当假设下算法具有超线性收敛性.

竞争环境下轴–辐式海运网络设计与定价决策

针对海运市场上处于不同地位的海运企业以轴–辐式海运网络设计与定价决策进行竞争的问题,建立了领导者以成本导向的离散枢纽选址模型与跟随者以需求导向的连续枢纽选址模型,分别采用CPLEX与Lambert W函数、NCP函数、凝聚函数和增广Lagrange乘子罚函数法进行求解;最后,通过算例验证了模型和算法的有效性.仿真结果显示,跟随者只有在领导者经营少量的枢纽港口且定价的成本加成较高时,通过建立多个枢纽港口享用较大的规模经济效应来获取丰厚的利润;跟随者还可通过提高定价决策以争取额外的利润,这是因为海运市场上始终存在着一些愿意支付更高价格的托运人.

集映射算子和半光滑性

讨论n维空间C可微集映射算子,利用Rn的集映射算子来讨论函数的性质,并且把这思想应用于广义牛顿法.进一步讨论C可微集映射算子、半光滑、方向导数和连续性,以及它们之间关系.

基于互补模型的弹塑性桁架结构灵敏度分析过程

提出了一个用于弹塑性结构灵敏度分析的方法,称为NCP函数法。通过引入NCP函数,弹塑性结构分析的互补模型被等价为方程组形式;利用直接法对等价的方程组模型关于设计变量直接求导,建立了用于弹塑性灵敏度分析的线性方程组模型。新的灵敏度分析模型精确刻画了材料性质发生变化时灵敏度系数的不连续性,并避免了通过迭代过程来确定灵敏度系数的跳跃量。针对桁架结构的数值试验显示了算法的特点及其有效性。

一种结合NCP函数的SQP滤子新算法

提出一种带非线性互补函数的信赖域序列二次规划滤子算法.通过引入滤子概念,避免了罚函数法中罚参数选择的困难.借助非线性互补函数简化了非线性规划问题的KKT条件,并用非线性互补函数代替滤子中的约束违反度函数,在一定的条件下证明了算法具有全局收敛性.数值试验结果表明算法是有效的.