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在黑盒优化中逃离未知的不连续区域。 (英语) Zbl 1497.90221号

概要:关键非线性系统的设计通常需要使用昂贵的黑箱模拟,以呈现内在的不连续性,这些不连续性在变量空间中的位置无法进行分析预测。如果不采取进一步的预防措施,相关优化问题的解决将导致设计配置接近黑匣子输出函数的不连续性。这些不连续性可能暴露出设计空间的不安全区域,例如非线性共振区域。为了解释操作条件的可能变化,可接受的解决方案必须远离变量空间的不安全区域。这项工作的目标是解决一个有约束的黑箱优化问题,并附加一个约束条件,即解应该在目标函数或约束的不连续或强变化的未知区域之外。该方法是网格自适应直接搜索的扩展(疯子)算法和目标是建立这些区域的一系列内部近似。该算法称为DiscoMADS公司依赖于两个主要机制:揭示不连续性和逐渐逃离周围区域。收敛分析支持该算法并保留了疯子对分析问题和三个工程问题进行了数值试验,说明了该算法的以下可能应用:简化桁架的设计、化学成分的合成和涡轮机械叶片的设计。这个迪斯科舞厅该算法通过提供远离不连续区域的可行解,成功地解决了这些问题。

理学硕士:

90 C56 无导数方法和使用广义导数的方法
90立方 非线性规划
90 C90 数学规划的应用
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全文: 内政部

参考文献:

[1] R.Ahlfeld、F.Montomoli、M.Carnevale和S.Salvadori,使用多元Padeí近似对不连续模型进行自主不确定性量化,J.Turbomach。,140 (2018), 041004, https://doi.org/10.1115/1.4038826。
[2] J.M.Anderson,《使用贝叶斯仿真建模步长不连续函数》,奥克兰理工大学博士论文,2017年,http://hdl.handle.net/10292/10543。
[3] R.Archibald、A.Gelb、R.Saxena和D.Xiu,随机模拟多元空间中的不连续性检测,J.Compute。物理。,228(2009),第2676-2689页,https://doi.org/10.1016/j.jcp.2009.01.001。 ·Zbl 1161.65307号
[4] C.Audet、A.Batailly和S.Kojtych,黑匣子优化中逃逸未知不连续区域,技术报告G-202-46,GERAD出版社,2020年,https://www.gerad.ca/fr/papers/G-2020-46。
[5] C.Audet、V.Beíchard和S.Le Digabel,通过网格自适应直接搜索和可变邻域搜索进行非光滑优化,J.Global Optim。,41(2008),第299-318页,https://doi.org/10.1007/s10898-007-9234-1。 ·Zbl 1157.90535号
[6] C.Audet和J.E.Dennis,Jr.,《广义模式搜索分析》,SIAM J.Optim。,13(2003),第889-903页,https://doi.org/10.1137/S1052623400378742。 ·Zbl 1053.90118号
[7] C.Audet和J.E.Dennis,Jr.,用于约束优化的网格自适应直接搜索算法,SIAM J.Optim。,17(2006),第188-217页,https://doi.org/10.1137/040603371。 ·Zbl 1112.90078号
[8] C.Audet和J.E.Dennis,Jr.,无导数非线性规划的渐进障碍,SIAM J.Optim。,20(2009),第445-472页,https://doi.org/10.1137/070692662。 ·Zbl 1187.90266号
[9] C.Audet、J.E.Dennis,Jr.和S.Le Digabel,网格自适应直接搜索的全球化策略,计算。最佳方案。申请。,46(2010),第193-215页,https://doi.org/10.1007/s10589-009-9266-1。 ·Zbl 1190.90204号
[10] C.Audet、J.E.Dennis,Jr.和S.Le Digabel,黑箱优化的权衡研究,Optim。方法。软质。,27(2012),第613-624页,https://doi.org/10.1080/10556788.2011.571687。 ·Zbl 1260.90005号
[11] C.Audet和W.Hare,《无衍生产品和黑盒优化》,施普林格出版社,2017年,https://doi.org/10.1007/978-3-319-68913-5。 ·Zbl 1391.90001号
[12] C.Audet、S.Le Digabel和C.Tribes,黑箱优化的网格动态缩放自适应直接搜索算法,Optim。《工程》,17(2016),第333-358页,https://doi.org/10.1007/s11081-015-9283-0。 ·Zbl 1364.90360号
[13] A.Batailly、M.Legrand、A.Millecamps和F.Garcin,通过叶片-涂层/耐磨涂层接触模拟转子/定子相互作用的数值实验比较,燃气轮机动力杂志,134(2012),082504,https://doi.org/10.1115/1.4006446。
[14] A.Bhosekar和M.Ierapetritou,多企业供应链的非连续无导数优化框架,Optim。莱特。,14(2020年),第959-988页,https://doi.org/10.1007/s11590-019-01446-5。 ·Zbl 1444.90118号
[15] E.G.Birgin、N.Krejicí和J.M.Martiínez,《关于通过逐点逼近最小化可能不连续函数》,Optim。莱特。,11(2017),第1623-1637页,https://doi.org/10.1007/s11590-016-1068-7。 ·Zbl 1386.90142号
[16] C.Boursier Niutta、E.J.Wehrle、F.Duddeck和G.Belingardi,不连续响应结构设计优化中的替代建模,结构。多磁盘。最佳。,57(2018),第1857-1869页,https://doi.org/10.1007/s00158-018-1958-7。
[17] F.Clarke,优化和非光滑分析,John Wiley&Sons,1983年·Zbl 0582.49001号
[18] M.A.Crisfield,《固体和结构的非线性有限元分析》,第1卷,John Wiley&Sons,1993年。
[19] S.De Marchi、W.Erb、F.Marchetti、E.Perracchione和M.Rossini,《不连续核的形状驱动插值:误差分析、边缘提取和在磁粉成像中的应用》,SIAM J.Sci。计算。,42(2020年),第B472-B491页,https://doi.org/10.1137/19M1248777。 ·Zbl 1444.65006号
[20] R.Fletcher和S.Leyffer,无惩罚函数的非线性规划,数学。程序。,91(2002),第239-269页,https://doi.org/10.1007/s101070100244。 ·兹比尔1049.90088
[21] A.Gorodetsky和Y.Marzouk,复杂计算模拟中不连续面的有效定位,SIAM J.Sci。计算。,36(2014年),第A2584-A2610页,https://doi.org/10.1137/10953137。 ·Zbl 1310.65016号
[22] R.Gramacy和S.Le Digabel,带树高斯过程代理的网格自适应直接搜索算法,Pac。J.Optim。,11(2015),第419-447页·Zbl 1327.90308号
[23] Y.V.Halder、B.Sanderse和B.Koren,平滑和不连续响应不确定性量化的自适应最小生成树多元方法,SIAM J.Sci。计算。,41(2019),第A3624-A3648页,https://doi.org/10.1137/18M1219643。 ·兹比尔1447.65100
[24] J.Jahn,《非线性优化理论导论》,第三版,Springer,2007年,http://www.springer.com/mathematics/book/978-3-540-49378-5。 ·Zbl 1115.49001号
[25] J.-H.Jung和V.R.Durante,检测局部跳跃不连续性的迭代自适应多二次径向基函数方法,应用。数字。数学。,59(2009),第1449-1466页,https://doi.org/10.1016/j.apnum.2008.09.002。 ·Zbl 1162.65314号
[26] Z.Kang,Y.Luo,和A.Li,关于参数不确定但有界的结构基于非概率可靠性的设计优化,结构。安全。,33(2011),第196-205页,https://doi.org/10.1016/j.strusafe.2011.03.002。
[27] M.Krack和J.Gross,非线性振动问题的谐波平衡,数学。工程师,施普林格,2019年·兹比尔1416.70003
[28] J.Laineí,E.Piollet,F.Nyssen和A.Batailly,《带接触界面的飞机发动机叶片的黑匣子优化》,J.Eng.Gas Turbines Power,141(2019),061016,https://doi.org/10.1115/1.4042808。
[29] S.Le Digabel,算法909:NOMAD:用MADS算法进行非线性优化,ACM Trans。数学。软件,37(2011),44,https://doi.org/10.1145/1916461.1916468。 ·Zbl 1365.65172号
[30] S.Le Digabel和S.Wild,《基于仿真的优化中约束的分类》,技术报告G-2015-57,德国高等教育研究院,2015年,https://www.gerad.ca/en/papers/G-2015-57。
[31] M.Legrand、A.Batailly、B.Magnain、P.Cartraud和C.Pierre,涡轮机械结构接触相互作用的全三维研究,J.Sound Vib。,331(2012),第2578-2601页,https://doi.org/10.1016/j.jsv.2012.01.017。
[32] M.Menickelly和S.M.Wild,通过外部近似实现无导数鲁棒优化,数学。程序。,179(2020),第157-193页,https://doi.org/10.1007/s10107-018-1326-9。 ·Zbl 1435.90096号
[33] M.Moustapha和B.Sudret,《基于替代辅助可靠性的设计优化:调查和统一模块框架》,Struct。多磁盘。最佳。,60(2019),第2157-2176页,https://doi.org/10.1007/s00158-019-02290-y。
[34] E.P.Petrov和D.J.Ewins,叶片盘时域振动分析的通用摩擦模型,《涡轮机械杂志》,126(2004),第184-192页,https://doi.org/10.1115/1644557。
[35] P.Pettersson,A.Doostan和J.Nordstré¶m,非线性问题中随机不连续检测的水平集方法,J.Comput。物理。,392(2019),第511-531页,https://doi.org/10.1016/j.jcp.2019.04.053。 ·Zbl 1452.65020号
[36] L.Romani、M.Rossini和D.Schenone,基于RBF插值的边缘检测方法,J.Compute。申请。数学。,349(2019),第532-547页,https://doi.org/10.1016/j.cam.2018.08.006。 ·Zbl 1440.65026号
[37] K.Sargsyan、C.Safta、B.Debusschere和H.Najm,《给定不连续模型响应和有限数量模型运行的不确定性量化》,SIAM J.Sci。计算。,34(2012),第B44-B64页,https://doi.org/10.1137/100817899。 ·兹比尔1237.62035
[38] R.Seydel,《实用分歧和稳定性分析》,第三版,Interdiscip。申请。数学。2010年,施普林格出版社·Zbl 1195.34004号
[39] L.N.Vicente和A.L.Custoídio,不连续函数直接搜索分析,数学。程序。,133(2012),第299-325页,https://doi.org/10.1007/s10107-010-0429-8。 ·Zbl 1245.90127号
[40] A.Wechsung和P.I.Barton,带间断的有界可因子函数的全局优化,J.Global Optim。,58(2014),第1-30页,https://dspace.mit.edu/handle/1721.1/103613。 ·Zbl 1311.90114号
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