一种改进的解大规模凸约束非线性方程组的共轭梯度投影算法

为推进大规模凸约束非线性方程组的数值方法研究,设计一个改进的共轭参数,构建了一个具有充分下降性与信赖域特性的搜索方向,结合无导数线搜索方法和投影技术,提出了一种新的无导数共轭梯度投影算法并证明了其全局收敛性.数值结果表明相比同类共轭梯度算法,新算法在求解大规模凸约束非线性方程组时具有高效的求解能力和鲁棒性.

基于双目标的MNSGA-Ⅱ算法求解非线性方程组

通过MONES转换技术将非线性方程组转换为双目标优化问题,利用MNSGA-Ⅱ算法中的动态拥挤距离策略提高Pareto解集的多样性,在种群选择过程中动态计算个体的拥挤距离。为了验证算法的性能,选择30个非线性方程组进行测试,对比了基于MONES转换技术的NSGA-Ⅱ、动态NSGA-Ⅱ和MNSGA-Ⅱ算法。实验结果表明,基于MONES转换技术的MNSGA-Ⅱ算法在寻根率和成功率方面更具优势。最后,将3个算法得到的Pareto前沿进行对比,且验证本文算法所得Pareto前沿在均匀性和收敛性方面表现较好。

非线性方程组的方向重启改进型算法及应用

提出一种方向重启改进的共轭梯度算法,旨在优化凸约束非线性方程组和稀疏信号恢复问题的求解过程。通过修正经典的共轭参数设计新的搜索方向,并结合投影技术与无导数线搜索技术来更新迭代点。新的搜索方向在不依赖于任何线搜索下具备充分下降性与信赖域特征,且在合理的假设下证明了新算法的全局收敛性质。数值实验结果表明,新算法在求解凸约束非线性方程组和信号恢复的应用场景中,相比同类算法具有更优的性能和更广泛的应用潜力。

非线性方程组多根联解的协同进退粒子群算法及其应用

文章构造了自适应惩罚尺度函数,并结合最小二乘法将方程组的求根转化为等价的多峰优化模型,然后在粒子群算法框架下提出了局部协同和进退寻优两种迭代进化策略。局部协同策略保证了所有粒子能通过局部抱团收敛到每个根,局部进退寻优策略提升了寻根的速度和精度。基于这两种进化策略设计的协同进退粒子群(CARPSO)算法有效融合了粒子群算法的全局搜索能力和进退法的局部快速寻优能力。实证分析表明,CARPSO算法能高效和精确地求解非线性方程组的所有根,并在广义Logistic分布的参数估计中,展现出了很高的有效性。

非线性方程组的仿射尺度内点信赖域算法

很多领域研究寻优问题时,所采用的寻优算法普遍存在全局搜索能力差、收敛速度慢的问题,导致求出的解无法达到最优。针对上述问题,研究了一种非线性方程组的仿射尺度内点信赖域算法。构建目标最小化或者目标最大化非线性方程组,并针对方程组设置等式或者不等式约束条件;在约束条件下,利用仿射尺度内点信赖域算法求取非线性方程组最优解;将所研究算法应用到有功优化当中,以线损最小化和电压偏差最小化构建非线性方程组,并为其设置四个约束条件,利用仿射尺度内点信赖域算法求取最优解。实验结果表明:与自适应粒子群算法、樽海鞘群算法以及改进差分灰狼算法相比,所研究算法应用下,线损以及电压偏差均要更小,说明仿射尺度内点信赖域算法的求解结果更优,算法的寻优能力更强。

量子粒子群优化算法求解非线性方程组

研究了量子粒子群优化算法求解非线性方程组问题,该算法用量子位的概率幅对粒子的位置进行编码,用量子旋转门更新量子位的概率幅值。优化算法求解非线性方程组可以在指定区间内搜索到相应的实数解,将优化和传统方法做比较,仿真实验验证了优化算法的有效性。

一类带幂型非线性薛定谔方程组的爆破准则

研究了一类带幂型非线性薛定谔方程组解的爆破问题。通过应用局部维里等式和几乎有限传播速度,证明了当空间维数n≥3且能量E(u_(0),v_(0))<0时,方程组的解(u,v)发生有限时刻或无穷时刻爆破。

面向非线性方程组的学习型头脑风暴优化算法

求解非线性方程组的难点是在一次运行中获取问题的多个根,常规求解方法难以同时满足解的精度和解的数量要求。提出一种基于知识学习的目标空间头脑风暴优化(LBSOOS)算法,通过将非线性方程组问题建模为多模态优化问题进行求解,在求解过程融合算法的求解特性和待求解问题的领域知识,采用求解问题学习和求解算法学习两种学习方式解决求解精度和解集合多样性的冲突。从算法层面改进算子的学习方式,将随机解的扰动算子替换为最差解的解间学习,提高算法的整体寻优能力。通过对多模态问题进行分析,在算法中增加额外的档案集,保证输出解集合的多样性。将LBSOOS算法与5种群体智能优化算法在7个非线性方程组问题上进行性能测试,实验结果表明,LBSOOS算法在保证求解精度的条件下,在绝大多数测试问题上的求解多样性优于BSO、BSOOS、PIO等对比算法。

具有梯度源项和非线性边界条件的多孔介质方程组解的爆破

该文主要分析下列多孔介质方程组解的爆破现象{u_(t)=Δu^(l)+f(u,v,|∇u|^(2),t),v_(t)=Δv^(m)+g(u,v,|∇v|^(2),t),x∈Ω,t∈(0,t^(∗)),∂u/∂ν=p(u),∂v/∂ν=q(v),x∈∂Ω,t∈(0,t^(∗)),u(x,0)=u_(0)(x),v(x,0)=v_(0)(x),x∈¯Ω,其中l,m>1,Ω⊂R^(N)(N≥2)为具有光滑边界的有界区域.通过使用微分不等式技术和最大值原理,给出方程组的解在有限时刻t^(∗)爆破的充分条件,并分别导出了解的爆破时刻t^(∗)及爆破率的上估计.

求解非线性方程组的修正Fletcher-Reeves共轭梯度法

针对非线性方程组求解问题,本文在经典的Fletcher-Reeves(FR)共轭梯度法的基础上提出一个新的搜索方向公式,结合超平面投影技术和线搜索技术设计一种修正的FR算法.该算法不依赖任何线搜索满足充分下降条件,搜索方向具有信赖域性质,在常规假设条件下全局收敛.初步的数值实验表明,对选定的测试问题,修正的FR算法比经典FR算法更有效.

求解非线性方程组的HHHO算法及工程应用

非线性方程组的求解具有重要的数学意义和实际意义,结合二次插值和差分进化算法的优点,提出了一种混合哈里斯鹰优化算法(HHHO)用于求解非线性方程组。先在勘探阶段采用二次插值方法,增强了算法的全局搜索能力;当算法陷入局部最优时,根据早熟机制,针对陷入局部最优的哈里斯鹰进行变异、选择操作,增强种群的多样性,避免算法陷入早熟。通过10个基准测试函数的测试,证明了HHHO算法在局部搜索能力,求解精度方面优于HHO算法,通过5个非线性方程组的求解验证上述算法在求解精度、解的求解个数上都有一定的优势。最后把HHHO算法用于求解几何约束问题和三角函数超越方程,进一步验证了算法高效的求解性能。

具有二次耗散非线性项的二维薛定谔方程组解的衰减估计

研究了具有二次耗散非线性项的二维薛定谔方程组的柯西问题。在质量共振条件下,讨论了此类非线性薛定谔方程组小初值问题整体解的存在性,并推导出了其整体解的时间衰减估计。

二维空间中耦合非线性Schrdinger方程组的孤立子波

在二维空间中研究了一类耦合非线性Schr dinger方程组的初值问题:it+rΔ=a(p+1)｜｜p-1｜ψ｜q+1,iψt+sΔψ=b(q+1)｜ψ｜q-1｜｜q+1ψ,(0,x)=0(x),ψ(0,x)=ψ0(x).通过定义一个极小化问题,利用变分法得出了具基态的孤立子的存在性,并证明了该孤立子的不稳定性.

一类阻尼非线性Schrdinger方程组

研究了一类带阻尼非线性Schr dinger方程组的初值问题:it=Δ+(p+1)｜｜p-1｜ψ｜q+1-ia2,iψt=Δψ+(q+1)｜ψ｜q-1｜｜p+1ψ-ia2ψ,(0,x)=0(x), ψ(0,x)=ψ0(x),x∈Rn,t∈(0,T).得出该初值问题的解在有限时间内爆破.

一类耦合非线性Schrdinger方程组的孤立子波

在三维空间中研究了一类耦合非线性Schr dinger方程组的初值问题 .首先利用变分法得出了具基态的孤立子的存在性 。

求解大规模非线性单调方程组的共轭梯度算法

基于经典PRP(Polak-Ribière-Polyak)算法,设计一个具有充分下降性和信赖域性质的搜索方向,采用投影技术及经典单调线搜索,提出一种求解大规模非线性单调方程组的修正共轭梯度算法.在常规条件下,新算法具有全局收敛性.初步的数值实验结果表明:新算法比经典PRP算法和3项PRP算法效率更优,鲁棒性更好,适合求解大规模非线性单调方程组.

一类耦合非线性Schrodinger方程组解的爆破准则

讨论一类耦合非线性Schrodinger方程组的初值问题.推导局部维里恒等式,在去掉有限方差的假设下,得到方程组的解在有限时间或者无限时间爆破的充分条件.

二维三次非线性薛定谔方程组的极小质量爆破解

讨论了二维三次非线性薛定谔方程组的极小质量爆破解.在研究分析过程中,通过轮廓分解和Stricharz估计,证明如果临界质量是有限的,则方程组的解在时间上向前向后爆破.

凸约束非线性方程组的杂交修正HS-FR共轭梯度解法

为改善求解凸约束非线性方程组的运算效率,基于共轭梯度算法和非线性方程组的基础研究,受凸组合技术和杂交思想的启发,采用修正HS(Hestenes-Stiefel)和FR(Fletcher-Reeves)共轭梯度参数的凸组合方法,构建了新的杂交共轭参数.证明了搜索方向具有充分下降性与信赖域性质.在适当的假设条件下,新算法的全局收敛性质.数值试验结果验证了新算法在求解大规模凸约束优化问题时的高效性与可行性.

基于Newton-Raphson法的非线性方程组求解研究

牛顿-拉弗森(Newton-Raphson)法也叫作牛顿迭代法,是一种近似求解方程的方法,适用于复数域和实数域。作为数值分析中最重要的方法之一,它不仅适用于微分方程和积分方程的求解,而且适用于非线性方程组的求解。解析Newton-Raphson法的基本原理,并结合案例分析证明Newton-Raphson法在非线性方程组求解中的实际应用。