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利用支持超平面技术求解广义凸MINLP问题。 (英语) Zbl 1397.90286号

摘要:凸混合整数非线性规划(MINLP)问题的求解方法通常在所涉及的函数是可微且凸的情况下具有收敛性。对于其他类型的凸MINLP问题,得到的结果较少。然而,经典微分学可以通过次微分和次梯度推广到比可微函数更一般的函数类。此外,如果所涉及的函数是从凸水平集定义的,而不是仅定义为凸函数,那么在凸问题中可以包含比凸函数更一般的函数。这个概念广义凸本文标题中使用的是此类附加属性。利用Clarke次微分的次梯度对可微性进行了推广。因此,假设问题中的所有函数都是局部Lipschitz连续的。函数的推广是通过考虑拟凸函数来实现的。因此,在实际的问题公式中可以包含不可微的拟凸函数,而不是可微的凸函数,并且给出了求解所考虑的MINLP问题的支持超平面方法。证明了该算法在满足(f^ circ)-伪凸约束的情况下,当最小化(f^\ circ \)-伪凸集函数时,收敛到全局极小值。在附加一些条件的情况下,该证明也适用于拟凸函数,从而总结了本文所处理方法的性质。本文的主要贡献是将扩展支持超平面方法推广到[V.-P.埃罗宁等,同上,69,第2号,443–459(2017年;Zbl 1373.90082号)]也可以用(f^\circ)-伪凸目标函数来解决问题。

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参考文献:

[1] 安德鲁拉基斯,I;马拉纳斯,C;Floudas,CA,(α)BB:一般约束非凸问题的全局优化方法,J.Glob。最佳。,7, 337-363, (1995) ·Zbl 0846.90087号 ·doi:10.1007/BF01099647
[2] Bagirov,A.,Mäkelä,M.M.,Karmitsa,N.:非光滑优化导论:理论实践和软件。施普林格国际出版公司,海德堡查姆出版社(2014)·Zbl 1312.90053号 ·doi:10.1007/978-3-319-08114-4
[3] 博纳米,P;基林克,M;林德拉斯,J;Lee,J(编辑);Leyffer,S(ed.),凸混合整数非线性程序的算法和软件,1-39,(2012),纽约·Zbl 1242.90121号
[4] Bussieck,M.R.,Vigerske,S.:MINLP解算器软件。收录于:威利运筹学与管理科学百科全书。威利(2011)。https://doi.org/10.1002/9780470400531.eorms0527
[5] Cambini,A.,Martein,L.:广义凸性与优化理论与应用。收录:经济学和数学系统课堂讲稿。柏林施普林格出版社(2009)·Zbl 1157.49001号
[6] 卡斯蒂略,I;韦斯特伦德,J;埃米特,S;Westerlund,T,《不等面积块布局设计问题的优化:MILP和MINLP优化方法的比较》,计算。化学。工程师,30,54-69,(2005)·doi:10.1016/j.compchemeng.2005.07.012
[7] Clarke,F.H.:优化和非光滑分析。威利,纽约(1983年)·Zbl 0582.49001号
[8] Oliveira,W,凸MINLP问题的正则优化方法,TOP,24665-692,(2016)·Zbl 1358.90086号 ·doi:10.1007/s11750-016-0413-4
[9] 马萨诸塞州杜兰;Grossmann,IE,一类混合整数非线性程序的外近似算法,数学。程序。,36, 307-339, (1986) ·Zbl 0619.90052号 ·doi:10.1007/BF02592064
[10] 埃罗宁,V-P;梅克尔,MM;Westerlund,T,关于ECP和OA方法对非光滑MINLP问题的推广,Optimization,631057-1073,(2014)·Zbl 1295.90022号 ·doi:10.1080/02331934.2012.712118
[11] 埃罗宁,V-P;梅克尔,MM;Westerlund,T,一类非光滑非凸MINLP问题的扩展割平面法,优化,64641-661,(2015)·Zbl 1311.90083号
[12] 埃罗宁,V-P;克朗奎斯特,J;韦斯特伦德,T;梅克尔,MM;Karmitsa,N,求解广义凸非光滑混合整数非线性规划问题的方法,J.Glob。最佳。,69, 443-459, (2017) ·Zbl 1373.90082号 ·doi:10.1007/s10898-017-0528-7
[13] 弗莱彻,R;Leyffer,S,通过外近似求解混合整数非线性程序,数学。程序。,66, 327-349, (1994) ·Zbl 0833.90088号 ·doi:10.1007/BF01581153
[14] 弗莱彻,R;Leyffer,S,MIQP分界下限的数值经验,SIAM J.Optim。,8, 604-616, (1998) ·Zbl 0912.90225号 ·doi:10.1137/S1052623494268455
[15] Geoffrion,AM,广义弯曲分解,J.Optim。理论应用。,10, 237-260, (1973) ·Zbl 0229.90024 ·doi:10.1007/BF00934810
[16] Grossmann,IE,非线性混合整数和析取编程技术综述,Optim。工程,3227-252,(2002)·Zbl 1035.90050 ·doi:10.1023/A:1021039126272
[17] 贾恩,V;Grossmann,I,性能下降的连续并行处理单元的循环调度,AIChE J.,441623-1636,(1999)
[18] Kelley,JE,求解凸规划的割平面法,J.SIAM,8,703-712,(1960)·Zbl 0098.12104号
[19] Kronqvist,J;伦德尔,A;Westerlund,T,凸混合整数非线性规划的扩展支持超平面算法,J.Glob。最佳。,64, 249-272, (2016) ·Zbl 1339.90247号 ·doi:10.1007/s10898-015-0322-3
[20] Lee,J.,Leyffer,S.:混合整数非线性规划。施普林格,纽约(2012)·Zbl 1230.90005号 ·数字对象标识代码:10.1007/978-1-4614-1927-3
[21] Leyffer,S,混合整数非线性规划的SQP和分枝定界积分,计算。最佳方案。申请。,18295-309,(2001年)·Zbl 1009.90074号 ·doi:10.1023/A:1011241421041
[22] 伦德尔,A;Skjäl,A;Westerlund,T,全球优化的重新制定框架,J.Glob。最佳。,57, 115-141, (2013) ·Zbl 1277.90102号 ·doi:10.1007/s10898-012-9877-4
[23] 加利福尼亚州梅耶;Floudas,CA,分段二次扰动下二次连续微分函数的凸估计不足:样条(α)BB估计不足,J.Glob。最佳。,32, 221-258, (2005) ·Zbl 1080.90059 ·doi:10.1007/s10898-004-2704-9
[24] Mäkelä,M.M.,Neitaanmaki,P.:非光滑优化:分析和算法及其在最优控制中的应用。世界科学出版公司,新加坡(1992年)·Zbl 0757.49017号 ·doi:10.142/1493
[25] Nestorov,Y.,Nemirowskii,A.:凸规划中的内点多项式算法。参见:SIAM应用数学研究,第13卷。费城(1994)·Zbl 1311.90083号
[26] Pörn,R.:混合整数非线性规划:凸化技术和算法开发。奥博阿卡德米大学博士论文(2000年)·Zbl 1295.90022号
[27] 克萨达,I;Grossmann,IE,凸MINLP优化问题的基于LP/NLP的分枝定界算法,计算。化学。工程,16,937-947,(1999)·doi:10.1016/0098-1354(92)80028-8
[28] Roberts,A.W.,Varberg,D.E.:凸函数。学术出版社,纽约,伦敦(1973)·Zbl 0271.26009号
[29] Rockafellar,R.T.:凸分析。普林斯顿大学数学和物理里程碑。普林斯顿大学出版社,普林斯顿(1997)·兹比尔0932.90001
[30] Ryoo,HS;内华达州萨希尼迪斯,《全局优化的分支与简化方法》,J.Glob。最佳。,8, 107-138, (1996) ·Zbl 0856.90103号 ·doi:10.1007/BF00138689
[31] Veinott,AF,单峰编程的支持超平面方法,Oper。决议,第15号,第147-152页,(1967年)·Zbl 0147.38604号 ·doi:10.1287/操作程序15.1.147
[32] 韦斯特伦德,T;斯克里夫瓦尔斯,H;Harjunkoski,我;Pörn,R,解一类非凸MINLP问题的扩展割平面方法,计算。化学。工程师,22,357-365,(1998)·Zbl 0955.90095号 ·doi:10.1016/S0098-1354(97)00000-8
[33] 韦斯特伦德,T;Pörn,R,用割平面技术求解伪凸混合整数优化问题,Optim。工程师,3,253-280,(2002)·Zbl 1035.90051号 ·doi:10.1023/A:1021091110342
[34] 韦斯特伦德,T;Pettersson,F,求解凸MINLP问题的扩展割平面方法,计算。化学。工程师,19,131-136,(1995)·doi:10.1016/0098-1354(95)87027-X
[35] Westerlund,T.:GAECP用户指南,5.537版。使用割平面和支持超平面技术的广义凸MINLP问题的交互式求解器。奥博阿卡德米大学。www.abo.fi/twesterl/GAECPDocumentation.pdf(2017)·Zbl 0846.90087号
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