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风险规避PDE约束优化的存在性和最优性条件。 (英语) 兹比尔1393.49002

SIAM/ASA J.不确定性。量化。 787-815年6月(2018年); 更正同上10,1321-1322(2022)。
摘要:不确定性在几乎所有工程应用中都是普遍存在的,对于此类问题,如果不量化未知或随机输入、边界和初始条件以及建模假设中的不确定性,就不足以模拟基础物理。在这项工作中,我们介绍了一个分析偏微分方程约束的风险规避优化问题的一般框架。特别地,我们假设了随机变量目标函数以及PDE解的条件,以保证极小值的存在。此外,我们还导出了最优性条件,并将我们的结果应用于环境污染物的控制。最后,我们引入了一种新的风险度量,称为条件熵风险,它融合了条件值风险和熵风险度量的理想属性。

MSC公司:

49J20型 偏微分方程最优控制问题的存在性理论
49J50型 最优化中的Fréchet和Gateaux可微性
49J55型 随机性问题最优解的存在性
49千20 偏微分方程问题的最优性条件
49公里45 随机问题的最优性条件
90立方厘米15 随机规划
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全文: 内政部

参考文献:

[1] C.Acerbi,风险的谱度量:主观风险规避的一致表示《银行与金融杂志》,26(2002),第1505-1518页。
[2] A.Alexanderian、N.Petra、G.Stadler和O.Ghattas,基于二次逼近的随机参数场偏微分方程控制系统的均值-方差风险-平均最优控制,预印本,2016年·Zbl 1391.93289号
[3] A.A.Ali、E.Ullmann和M.Hinze,随机系数椭圆偏微分方程最优控制的多级蒙特卡罗分析《SIAM/ASA J.不确定性量化》,第5期(2017年),第466–492页·Zbl 1371.35371号
[4] Artzner博士、F.Delbaen博士、J.-M.Eber博士和D.Heath博士,一致的风险度量,数学。《金融》,9(1999),第203-228页·Zbl 0980.91042号
[5] H.Attouch、G.Buttazzo和G.Michaille,Sobolev和BV空间中的变分分析MPS/SIAM系列。最佳方案。6,SIAM,费城,2006年·兹比尔1095.49001
[6] R.G.Bartle,积分要素与勒贝格测度《威利经典图书馆》,威利,纽约,2014年·Zbl 0838.28001号
[7] 巴塞尔银行监管委员会,新巴塞尔协议:资本计量和资本标准的国际趋同:修订框架,技术报告,国际清算银行,2004年6月。
[8] 巴塞尔银行监管委员会,巴塞尔协议III:增强银行和银行体系弹性的全球监管框架技术报告,国际清算银行,2010年12月。
[9] A.Ben-Tal和M.Teboulle,随机非线性规划中的期望效用、惩罚函数和对偶性、管理科学、。,32(1986年),第1445-1466页·Zbl 0625.90064号
[10] A.Ben-Tal和M.Teboulle,凸风险度量的新旧概念:最优确定性等价,数学。《金融》,17(2007),第449-476页·Zbl 1186.91116号
[11] P.Benner、S.Dolgov、A.Onwunta和M.Stoll,随机数据非定常Stokes-Brinkman最优控制问题的低阶解,计算。方法应用。机械。工程,304(2016),第26-54页·Zbl 1423.76329号
[12] J.R.Birge和F.Louveaux,随机规划导论,Springer-Verlag,纽约,1997年·Zbl 0892.90142号
[13] J.F.Bonnans和A.Shapiro,最优化问题的摄动分析斯普林格·弗拉格,柏林,海德堡,纽约,2000年·Zbl 0966.49001号
[14] A.Borz、V.Schulz、C.Schillings和G.von Winckel,PDE约束优化中分布不确定性的处理GAMM Mitteilungen,33(2010),第230–246页·Zbl 1207.49033号
[15] A.Borz和G.von Winckel,随机系数抛物型最优控制问题的多网格方法和稀疏网格配置技术,SIAM科学杂志。计算。,31(2009),第2172–2192页·Zbl 1196.35029号
[16] A.Borz和G.von Winckel,确定PDE优化中鲁棒控制的POD框架,计算。视觉。科学。,14(2011年),第91–103页·Zbl 1242.93025号
[17] S.C.Brenner和L.R.Scott,有限元方法的数学理论,第2版,施普林格出版社,柏林,海德堡,纽约,2002年·Zbl 1012.65115号
[18] D.Calvetti和E.Somersalo,贝叶斯科学计算导论:主观性计算十讲,调查教程应用。数学。科学。2,施普林格,纽约,2007年·Zbl 1137.65010号
[19] C.卡斯廷和M.瓦拉迪尔,凸分析与可测多函数斯普林格·弗拉格,柏林,海德堡,1977年·Zbl 0346.46038号
[20] P.Chen和A.Quarteroni,椭圆PDE约束随机最优控制问题的加权约化基方法《SIAM/ASA J.不确定性量化》,第2期(2014年),第364-396页·Zbl 1309.35182号
[21] P.Chen、A.Quarteroni和G.Rozza,对流占优椭圆方程的随机最优Robin边界控制问题,SIAM J.数字。分析。,51(2013),第2700-2722页·Zbl 1281.49015号
[22] G.B.福兰德,实际分析。现代技术及其应用,第二版,Pure Appl。数学。(纽约),John Wiley&Sons,纽约,1999年·Zbl 0924.28001号
[23] H.Foöllmer和A.Schied,风险和交易约束的凸度量、财务报表、。,6(2002),第429–447页·Zbl 1041.91039号
[24] S.Garreis和M.Ulbrich,低秩张量约束优化及其在偏微分方程参数问题中的应用,SIAM J.科学。计算。,39(2017),第A25–A54页·Zbl 1381.49027号
[25] L.Gasinski和N.S.Papageorgiou,非线性分析,序列号。数学。分析。申请。9,查普曼和霍尔/CRC出版社,佛罗里达州博卡拉顿,2006年·Zbl 1086.47001号
[26] H.Goldberg、W.Kampowsky和F.Troëltzsch,抽象函数Lp-空间中的Neymtskij算子,数学。纳克里斯。,155(1992),第127-140页·Zbl 0760.47031号
[27] E.Hille和R.S.Phillips,泛函分析与半群,修订版,美国数学学会学术讨论会出版物31,AMS,普罗维登斯,RI,1957·Zbl 0078.10004号
[28] P.Kall和S.W.Wallace,随机规划英国奇切斯特威利出版社,1994年·Zbl 0812.90122号
[29] D.P.库里,不确定系数偏微分方程优化的多级随机配置算法《SIAM/ASA J.不确定性量化》,第2期(2014年),第55-81页·Zbl 1307.49026号
[30] D.P.Kouri、M.Heinkenschloss、D.Ridzal和B.G.van Bloemen Waanders,不确定PDE优化的自适应随机配置信赖域算法,SIAM J.科学。计算。,35(2013),第A1847–A1879页·Zbl 1275.49047号
[31] D.P.Kouri、M.Heinkenschloss、D.Ridzal和B.G.van Bloemen Waanders,不确定条件下PDE约束优化信赖域算法中的不精确目标函数估计,SIAM J.科学。计算。,36(2014),第A3011–A3029页·Zbl 1312.49033号
[32] D.P.Kouri和T.M.Surowiec,基于条件值风险的风险规避PDE约束优化、SIAM J.Optim.、。,26(2016),第365-396页·Zbl 1337.49049号
[33] Krasnosel'skii先生,非线性积分方程理论中的拓扑方法,A.H.Armstrong翻译,J.Burlak编辑,纽约麦克米伦出版社,1964年·Zbl 0111.30303号
[34] O.Lass和S.Ulbrich,偏微分方程非线性鲁棒优化的后验误差控制模型降阶技术,SIAM J.科学。计算。,39(2017),第S112-S139页·Zbl 1428.35644号
[35] J.Luedtke和S.Ahmed,概率约束优化的样本逼近方法、SIAM J.Optim.、。,19(2008),第674-699页·Zbl 1177.90301号
[36] K.Marti编辑。,随机优化。数值方法与技术应用,经济讲义。数学。系统。柏林施普林格379号,1992年·Zbl 0744.00037号
[37] A.内米洛夫斯基和A.夏皮罗,机会约束规划的凸逼近、SIAM J.Optim.、。,17(2006),第969–996页·Zbl 1126.90056号
[38] F.Nobile、R.Tempone和C.G.Webster,具有随机输入数据的偏微分方程的各向异性稀疏网格随机配置方法,SIAM J.数字。分析。,46(2008),第2411–2442页·Zbl 1176.65007号
[39] B.K.Pagnoncelli、S.Ahmed和A.Shapiro,机会约束规划的样本平均逼近方法:理论与应用,J.Optim。理论应用。,142(2009),第399–416页·Zbl 1175.90306号
[40] N.S.Papageorgiou,偏序向量空间的非光滑分析。一、凸面情况《太平洋数学杂志》。,107(1983年),第403-458页。
[41] R.T.Rockafellar,凸积分泛函与对偶《对非线性函数分析的贡献》(Proc.Symposium,Math.Res.Center,University of Wisconsin,Madison,1971),学术出版社,纽约,1971年,第215-236页·兹比尔0295.49006
[42] R.T.Rockafellar,凸分析《普林斯顿数学地标》,普林斯顿大学出版社,新泽西州普林斯顿,1997年。
[43] R.T.Rockafellar和J.O.Royset,结构设计与优化中的缓冲失效概率可靠性工程系统。《安全》,95(2010),第499-510页。
[44] R.T.Rockafellar和S.Uryasev,条件价值风险优化J.Risk,2(2000),第21–41页。
[45] R.T.Rockafellar和S.Uryasev,风险管理、优化和统计估计中的基本风险四边形,调查操作。资源管理科学。,18(2013),第33-53页。
[46] R.T.Rockafellar和R.J.-B.Wets,变分分析1998年,纽约,海德堡,柏林,斯普林格·弗拉格出版社·Zbl 0888.49001号
[47] E.Rosseel和G.N.Wells,具有随机PDE约束和不确定控制的最优控制,计算。方法应用。机械。工程,213-216(2012),第152-167页·Zbl 1243.49034号
[48] V.Schulz和C.Schillings,论气动设计中不确定性的性质和处理AIAA J.,47(2009),第646–654页。
[49] A.Shapiro、D.Dentcheva和A.Ruszczynski,随机规划讲座:建模与理论,第二版,MOS-SIAM系列。最佳方案。费城SIAM,2014年·Zbl 1302.90003号
[50] A.M.Stuart,反问题:贝叶斯观点,实绩数字。,19(2010年),第451-559页·Zbl 1242.65142号
[51] H.Tiesler、R.M.Kirby、D.Xiu和T.Preusser,具有随机PDE约束的最优控制问题的随机配置SIAM J.控制优化。,50(2012年),第2659–2682页·Zbl 1260.60125号
[52] S.Uryasev,不等式给出的集合上概率函数和积分的导数,J.计算。申请。数学。,56(1994年),第197-223页·Zbl 0826.60054号
[53] S.Uryasev,概率函数的导数及其应用,安,Oper。Res.,56(1995),第287–311页·兹伯利0824.60015
[54] M.M.Vainberg,非线性算子研究的变分方法1964年,Holden-Day,旧金山,伦敦,阿姆斯特丹·Zbl 0122.35501号
[55] W.van Ackooij和R.Henrion,高斯分布下随机不等式系统概率函数的(子)梯度公式《SIAM/ASA J.不确定性量化》,第5期(2017年),第63-87页·Zbl 1434.90111号
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