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全局优化的重新制定框架。 (英语) Zbl 1277.90102号

摘要:我们提出了一种求解非凸混合整数非线性规划(MINLP)问题的全局优化方法。通过将非凸约束函数替换为凸低估值,得到了可行域的凸高估。对于符号函数,使用单变量幂变换和指数变换来获得凸欠估计。对于更一般的非凸函数,两种版本的所谓的(alpha)BB-下估计量(对二次可微函数有效)被集成在实际的重新构造框架中。然而,与分枝定界型算法中所做的不同,实际算法中没有执行直接分支。取而代之的是,使用分段凸格式将整个问题在扩展的可变空间中进行凸化,然后使用凸MINLP解算器求解重新格式的问题。随着分段线性逼近变得更精细,收敛和高估问题的解决方案形成了一个收敛序列,以获得全局最优解。其结果是一个易于实现的算法,用于解决一类非常普遍的优化问题。

MSC公司:

90C26型 非凸规划,全局优化
90立方厘米 混合整数编程
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Adjiman C.S.,Androulakis I.P.,Floudas C.A.:混合整数非线性问题的全局优化。AIChE J.46(9),1769-1797(2000)·数字对象标识代码:10.1002/aic.690460908
[2] Adjiman C.S.,Dallwig S.,Floudas C.A.,Neumaier A.:一般二阶可微约束NLPs-I的全局优化方法αBB。理论进步。计算。化学。工程22(9),1137-1158(1998)·doi:10.1016/S0098-1354(98)00027-1
[3] Adjiman C.S.,Dallwig S.,Floudas C.A.,Neumaier A.:一般二次可微NLPs-II的全局优化方法αBB。执行和计算结果。计算。化学。工程221159-1179(1998)·doi:10.1016/S0098-1354(98)00218-X
[4] Adjiman C.S.,Androulakis I.P.,Floudas C.A.:过程综合和设计中MINLP问题的全局优化。计算。化学。工程21,445-450(1997)·doi:10.1016/S0097-8485(97)00020-X
[5] Akrotirianakis I.G.,Floudas C.A.:一类新的凸欠估计的计算经验:箱约束NLP问题。J.全球。最佳方案。29(3), 249-264 (2004) ·Zbl 1133.90420号 ·doi:10.1023/B:JOGO.0000044768.75992.10
[6] Akrotirianakis I.G.,Floudas C.A.:两次连续可微约束NLP的一类新的改进凸欠估计。J.全球。最佳方案。30(4), 367-390 (2004) ·Zbl 1082.90090 ·doi:10.1007/s10898-004-6455-4
[7] Androulakis I.P.,Maranas C.D.,Floudas C.A.:αBB:一般约束非凸问题的全局优化方法。J.全球。最佳方案。7, 337-363 (1995) ·Zbl 0846.90087号 ·doi:10.1007/BF0109947
[8] Björk,K.-M.:具有一些热交换器网络应用的全局优化方法。奥博阿卡德米大学博士论文(2002年)·Zbl 0369.90112号
[9] Brönnimann H.,Melquiond G.,Pion S.:Boost区间算术库的设计。西奥。计算。科学。351, 111-118 (2006) ·Zbl 1086.65046号 ·doi:10.1016/j.tcs.2005.09.062
[10] Dembo R.S.:几何编程算法和计算机软件的最新发展。J.优化。理论应用。26(2), 149-183 (1978) ·Zbl 0369.90121号 ·doi:10.1007/BF00933402
[11] Floudas,C.A.:确定性全局优化。理论、方法和应用。非凸优化中的37号及其应用。Kluwer学术出版社,多德雷赫特(2000)·兹比尔1173.90483
[12] Floudas C.A.,Kreinovich V.:关于二次连续可微函数的凸欠估计的函数形式。最佳方案。莱特。1, 187-192 (2007) ·Zbl 1133.49030号 ·doi:10.1007/s11590-006-0003-8
[13] 佛罗伦萨。;克里诺维奇,V。;Törn,A.(编辑);Zilinskas,J.(编辑),《求解全局优化问题的优化技术:基于对称的方法》,21-42(2007),马萨诸塞州波士顿·Zbl 1267.90105号 ·数字对象标识代码:10.1007/978-0-387-36721-7_2
[14] Horst,R.,Pardalos,P.M.,Romeijn,H.E.:全球优化手册。非凸优化中的第二个问题及其应用。Kluwer学术出版社,多德雷赫特(2002)·Zbl 0991.00017号
[15] Horst,R.,Pardalos,P.M.,Thoai,N.V.:《全局优化导论》。非凸优化及其应用。Kluwer学术出版社,多德雷赫特(2000)·Zbl 0966.90073号
[16] Jeroslow,R.G.,Lowe,J.K.:整数变量建模。收录于:Oberwolfach II数学规划,《数学规划研究》第22卷,第167-184页。柏林施普林格(1984)·Zbl 0554.90081号
[17] Li H.-L.,Tsai J.F.,Floudas C.A.:正变量正项函数的凸低估。最佳方案。莱特。2(3), 333-340 (2008) ·Zbl 1152.90610号 ·doi:10.1007/s11590-007-0061-6
[18] 自由,L。;卡菲里,S。;塔利桑,F。;Abraham,A.(编辑);Hassanien,A.-E(编辑);Siarry,P.(编辑);Engelbrecht,A.(编辑),《数学规划中的改革:计算方法》,153-234(2009),柏林·doi:10.1007/978-3642-01085-97
[19] Lin M.-H.,Tsai J.-F.:提高符号几何规划问题全局优化计算效率的范围缩减技术。欧洲药典。第216(1)号决议,17-25(2012)·Zbl 1242.90177号 ·doi:10.1016/j.ejor.2011.06.046
[20] Liu W.B.,Floudas C.A.:关于全局优化的GOP算法的评论。J.全球。最佳方案。3, 519-521 (1993) ·Zbl 0785.90089号 ·doi:10.1007/BF01096418
[21] Lundell,A.:全局优化中符号函数的转换技术。奥博阿卡德米大学博士论文(2009年)·Zbl 1242.90137号
[22] Lundell A.、Westerlund J.、Westerrund T.:一些变换技术及其在全局优化中的应用。J.全球。最佳方案。43(2), 391-405 (2009) ·Zbl 1169.90453号 ·doi:10.1007/s10898-007-9223-4
[23] Lundell A.,Westerlund T.:全局优化中的功率变换优化。化学。工程事务处理。11, 95-100 (2007)
[24] Lundell,A.,Westerlund,T.:MINLP问题中凸化符号项的指数变换和幂变换。摘自:Bruzzone,L.(编辑)第27届IASTED国际建模、识别和控制会议记录,第154-159页。阿纳海姆ACTA出版社·Zbl 1169.90453号
[25] Lundell A.,Westerlund T.:符号函数的凸低估策略。最佳方案。方法软件。24505-522(2009年)·Zbl 1178.90278号 ·网址:10.1080/10556780802702278
[26] Lundell,A.,Westerlund,T.:符号函数的凸化技术的实现。摘自:Jezowski,J.,Thullie,J.(编辑)《第19届欧洲计算机辅助过程工程研讨会论文集》,第26卷,计算机辅助化学工程,第579-583页。Elsevier,阿姆斯特丹(2009)·Zbl 1243.90181号
[27] Lundell A.,Westerlund T.:关于正符号函数的幂变换和指数变换之间的关系。化学。工程事务处理。17, 1287-1292 (2009)
[28] Lundell,A.,Westerlund,T.:包含符号函数的MINLP问题的凸松弛变换的优化。收录于:de Brito Alves,R.M.,do Nascimento,C.A.O.,Biscaia,E.C.(编辑)第十届过程系统工程国际研讨会论文集:A部分,计算机辅助化学工程第27卷,第231-236页。Elsevier,阿姆斯特丹(2009)
[29] 伦德尔,A。;韦斯特伦德,T。;Lee,J.(编辑);Leyffer,S.(编辑),混合整数符号规划问题的全局优化,349-369(2012),纽约州纽约市·Zbl 1242.90137号 ·doi:10.1007/978-1-4614-1927-3_12
[30] Maranas C.D.,Floudas C.A.:寻找非线性约束方程组的所有解。J.全球。最佳方案。7, 143-182 (1995) ·Zbl 0841.90115号 ·doi:10.1007/BF01097059
[31] Maranas C.D.,Floudas C.A.:广义几何规划中的全局优化。计算。化学。工程21(4),351-369(1997)·doi:10.1016/S0098-1354(96)00282-7
[32] Meyer C.A.,Floudas C.A.:通过分段二次扰动对二次连续可微函数的凸估计不足:样条αBB估计不足。J.全球。最佳方案。32(2), 221-258 (2005) ·Zbl 1080.90059 ·doi:10.1007/s10898-004-2704-9
[33] Pardalos P.M.、Romeijn H.E.、Tuy H.:全球优化的最新发展和趋势。J.计算。申请。数学。124(1-2), 209-228 (2000) ·兹比尔0969.90067 ·doi:10.1016/S0377-0427(00)00425-8
[34] Pardalos,P.M.,Rosen,J.B.:《约束全局优化:算法和应用》,计算机科学讲稿第268卷。柏林施普林格(1987)·Zbl 0638.90064号
[35] Peterson E.L.:几何编程的起源。安·Oper。第105号、第15-19号决议(2001年)·Zbl 1024.90002号 ·doi:10.1023/A:1013320729170
[36] Pörn R.,Björk K.-M.,Westerlund T.:符号部分优化问题的全局解。谨慎。最佳方案。5, 108-120 (2008) ·兹比尔1134.90041 ·doi:10.1016/j.disopt.2007.11.005
[37] Pörn R.,Harjunkoski I.,Westerlund T.:不同类非凸MINLP问题的对流化。计算。化学。工程23,439-448(1999)·doi:10.1016/S0098-1354(98)00305-6
[38] Rijckaert M.J.,Martens X.M.:广义几何规划算法的比较。J.优化。理论应用。26(2), 205-242 (1978) ·Zbl 0369.90112号 ·doi:10.1007/BF00933404
[39] Rosenthal R.E.:GAMS-A用户指南。GAMS开发公司,华盛顿特区(2008年)
[40] Skjäl A.、Lundell A.、Westerlund T.:通过凸重新计算实现C2约束的全局优化。化学。工程事务处理。24, 373-378 (2011)
[41] 蔡J.F.,林M.-H.:带自由变量的符号混合整数非线性规划问题的全局优化。J.全球。最佳方案。42(1), 39-49 (2008) ·Zbl 1173.90483号 ·doi:10.1007/s10898-007-9211-8
[42] 蔡J.F.,林M.-H.:正子项几何规划问题的有效全局方法。信息J.计算。23, 483-492 (2011) ·Zbl 1243.90181号 ·doi:10.1287/ijoc.1100.0403
[43] 韦斯特伦德,T。;Liberti,L.(编辑);Maculan,N.(编辑),《全局优化中的一些转换技术》,47-74(2005),柏林
[44] Westerlund T.,Lundell A.,Westerlond J.:关于非凸优化中的凸松弛。化学。工程事务处理。24, 331-336 (2011)
[45] Westerlund T.,Westerlund J.:GGPECP一种通过切割平面和变换技术解决非凸MINLP问题的算法。化学。工程事务处理。3, 1045-1050 (2003)
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