×

微分代数方程的广义导数。 (英语) 兹比尔1353.49025

摘要:将需要局部灵敏度信息的非光滑方程求解和优化算法推广到嵌入非光滑参数微分代数方程的系统。非光滑微分代数方程是指具有满足局部Lipschitz连续性的代数方程和满足Carathéodory-like条件的微分右侧函数的半显式微分代数方程。利用字典微分法,得到了一个辅助的非光滑微分代数方程组,其唯一解提供了所需的参数灵敏度。更具体地说,得到了非光滑参数微分代数方程解的字典导数。词汇导数已被证明是克拉克(广义)雅可比矩阵全体外壳的元素,因此在上述算法中具有计算相关性。为了达到这个目的,我们证明了一个扩展隐函数的字典光滑性。此外,由于非光滑分析的最新进展,这些广义导数元素可以以易于处理的方式进行计算。因此,刻画了非光滑参数微分代数方程的前向灵敏度函数,推广了光滑参数微分方程的经典灵敏度结果。

MSC公司:

49J52型 非平滑分析
49立方米 变分法中的其他数值方法(MSC2010)
34A09号 隐式常微分方程,微分代数方程
90 C56 无导数方法和使用广义导数的方法
90立方厘米 灵敏度、稳定性、参数优化

软件:

PNEW公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Kojima,M.,Shindoh,S.:牛顿和拟牛顿方法对PC1方程组的扩展。《运营杂志》。Res.Soc.Jpn.公司。29, 352-374 (1986) ·Zbl 0611.65032号
[2] Qi,L.,Sun,J.:牛顿方法的非光滑版本。数学。程序。58, 353-367 (1993) ·Zbl 0780.90090号 ·doi:10.1007/BF01581275
[3] Facchinei,F.,Fischer,A.,Herrich,M.:LP-Newton方法:非光滑方程、KKT系统和非孤立解。数学。程序。146, 1-36 (2014) ·Zbl 1317.90276号 ·doi:10.1007/s10107-013-0676-6
[4] Kiwiel,K.C.:不可微优化的下降方法。数学课堂讲稿。柏林施普林格(1985)·Zbl 0561.90059号 ·doi:10.1007/BFb0074500
[5] Lemaréchal,C。;斯特罗迪奥,JJ;Bihain,A。;Mangasarian,OL(编辑);Meyer,RR(编辑);Robinson,SM(编辑),关于非光滑优化的丛算法(1981),纽约·Zbl 0533.49023号
[6] Lukšan,L.,Vlček,J.:非光滑无约束极小化的bundle-Newton方法。数学。程序。83, 373-391 (1998) ·Zbl 0920.90132号
[7] Khan,K.A.,Barton,P.I.:广义导数评估的自动微分向量正演模式。最佳方案。方法软件。30(6), 1185-1212 (2015) ·Zbl 1329.49023号 ·doi:10.1080/10556788.2015.1025400
[8] Nesterov,Y.:非光滑函数的词汇分化。数学。程序。B 104669-700(2005年)·Zbl 1082.49023号 ·doi:10.1007/s10107-005-0633-0
[9] Scholtes,S.:分段可微方程简介。施普林格,纽约(2012)·Zbl 1453.49002号 ·doi:10.1007/978-1-4614-4340-7
[10] Khan,K.A.,Barton,P.I.:右手边不可微的参数常微分方程解的广义导数。J.优化。理论应用。163, 355-386 (2014) ·Zbl 1304.49035号 ·doi:10.1007/s10957-014-0539-1
[11] Khan,K.A.,Barton,P.I.:混合系统的广义导数(审查中,2015年)·兹比尔0937.65137
[12] Höffner,K.,Khan,K.A.,Barton,P.I.:嵌入线性程序的动态系统的广义导数。Automatica 63,198-208(2016)·Zbl 1329.93104号 ·doi:10.1016/j.automatica.2015.10.26
[13] Khan,K.A.,Barton,P.I.:非光滑最优控制问题的广义梯度元。摘自:IEEE第53届决策与控制年会(CDC),第1887-1892页。IEEE(2014)·Zbl 0345.26005号
[14] Kunkel,P.,Mehrmann,V.:微分代数方程:分析和数值解。欧洲数学学会,苏黎世(2006)·Zbl 1095.34004号 ·doi:10.4171/017
[15] Benyahia,B.,Lakerveld,R.,Barton,P.I.:连续制药过程的全厂动态模型。工业工程化学。第51(47)号决议,15393-15412(2012)·doi:10.1021/ie3006319
[16] Lakerveld,R.、Benyahia,B.、Heider,P.、Zhang,H.、Braatz,R.D.、Barton,P.I.:平均水平控制,以减少连续制药试验工厂中的不合规物质。流程1,330-348(2013)·doi:10.3390/pr1030330
[17] Sahlodin,A.M.,Barton,P.I.:最佳运动连续制造,工业工程化学。第54(45)号决议,11344-11359(2015)·doi:10.1021/acs.iecr.5b01376
[18] Clarke,F.H.:优化和非光滑分析。费城SIAM(1990年)·Zbl 0696.49002号 ·doi:10.1137/1.9781611971309
[19] Facchinei,F.,Pang,J.S.:有限维变分不等式和互补问题,第二卷。施普林格,纽约(2003)·Zbl 1062.90002号
[20] Mordukhovich,B.S.:变分分析与广义微分I:基本理论。柏林施普林格出版社(2006)
[21] Ascher,U.M.,Petzold,L.R.:常微分方程和微分代数方程的计算机方法。SIAM,费城(1998)·Zbl 0908.65055号 ·doi:10.1137/1.9781611971392
[22] Brenan,K.E.,Campbell,S.L.,Petzold,L.R.:微分代数方程初值问题的数值解。SIAM,费城(1996)·Zbl 0844.65058号
[23] Petzold,L.:微分/代数方程不是常微分方程。SIAM J.科学。统计计算。3(3), 367-384 (1982) ·兹比尔048265041 ·doi:10.1137/0903023
[24] Rabier,P.J.,Rheinboldt,W.C.:微分代数方程的理论和数值分析。手。数字。分析。8, 183-540 (2002) ·Zbl 1007.65057号 ·doi:10.1016/S1570-8659(02)08004-3
[25] Cao,Y.,Li,S.,Petzold,L.,Serban,R.:微分代数方程的伴随灵敏度分析:伴随DAE系统及其数值解。SIAM J.科学。计算。24(3), 1076-1089 (2003) ·Zbl 1034.65066号 ·doi:10.1137/S1064827501380630
[26] Feehery,W.F.,Tolsma,J.E.,Barton,P.I.:大型微分代数系统的有效灵敏度分析。申请。数字。数学。25, 41-54 (1997) ·Zbl 0884.65086号 ·doi:10.1016/S0168-9274(97)00050-0
[27] Barton,P.I.,Lee,C.K.:混合系统的建模、仿真、灵敏度分析和优化。ACM事务处理。模型。计算。模拟。12(4), 256-289 (2002) ·Zbl 1390.93118号 ·电话:10.1145/643120.643122
[28] Galán,S.、Feehery,W.F.、Barton,P.I.:混合离散/连续系统的参数灵敏度函数。申请。数字。数学。31, 17-47 (1999) ·兹比尔0937.65137 ·doi:10.1016/S0168-9274(98)00125-1
[29] Ruban,A.I.:不连续动力系统的灵敏度系数。J.计算。系统。科学。国际标准36(4),536-542(1997)·Zbl 0912.93022号
[30] Khan,K.A.,Saxena,V.P.,Barton,P.I.:极限循环振荡混合系统的灵敏度分析。SIAM J.科学。计算。33(4), 1475-1504 (2011) ·Zbl 1228.37023号 ·数字对象标识代码:10.1137/100804632
[31] Wilkins,K.A.、Tidor,B.、White,J.K.、Barton,P.I.:振荡动力系统的灵敏度分析。SIAM J.科学。计算。31(4), 2706-2732 (2009) ·Zbl 1201.65122号 ·doi:10.1137/070707129
[32] Pang,J.S.,Stewart,D.E.:微分变分不等式中解对初始条件的依赖性。数学。程序。B 116、429-460(2009)·Zbl 1194.49033号 ·doi:10.1007/s10107-007-0117-5
[33] Pang,J.S.,Stewart,D.E.:微分变分不等式。数学。程序。A 113、345-424(2008)·兹伯利1139.58011 ·doi:10.1007/s10107-006-0052-x
[34] Hartman,P.:常微分方程。SIAM,费城(2002)·Zbl 1009.34001号 ·doi:10.1137/1.9780898719222
[35] Stechlinski,P.G.,Barton,P.I.:Carathéodory指数-1半显式微分代数方程的良好结果。麻省理工学院工艺系统工程实验室技术代表,马萨诸塞州剑桥市(2016年)
[36] Sweetser,T.H.:向量值Lipschitz函数的最小集值强导数。J.优化。理论应用。23(4),549-562(1977)·Zbl 0345.26005号 ·doi:10.1007/BF00933296
[37] Imbert,C.:克拉克广义雅可比矩阵及其全体船体的支持函数。非线性分析。49, 1111-1125 (2002) ·Zbl 1009.49017号 ·doi:10.1016/S0362-546X(01)00730-1
[38] Levy,A.B.,Mordukhovich,B.S.:参数优化中的代码驱动。数学。程序。A 99,311-327(2004)·Zbl 1079.90136号 ·doi:10.1007/s10107-003-0452-0
[39] Filippov,A.F.:具有间断右侧的微分方程。多德雷赫特·克鲁沃(1988)·Zbl 0664.34001号 ·doi:10.1007/978-94-015-7793-9
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。