PDE约束优化中的自适应多级内点方法

  • 我们关注的是结构优化问题,其中状态变量应满足PDE或PDE系统,设计变量受不等式约束。在原始-对偶设置中,我们建议一种基于内部点方法的全向方法。通过包含屏障参数的对数屏障函数耦合不等式约束,通过拉格朗日乘子耦合PDE,由此产生的鞍点问题的KKT条件表示一个参数相关的非线性系统。有效的数值解依赖于多级路径允许预测-校正技术,并自适应选择连续参数,其中离散化由有限元相对于计算域的简单三角剖分的嵌套层次进行处理。特别是,预测器是嵌套迭代型切线延拓,而校正器是多级不精确牛顿法,其特点是我们关注的是结构优化问题,其中状态变量应满足PDE或PDE系统,设计变量受不等式约束。在原对偶设置中,我们提出了一种基于内点方法的一次性方法。通过包含屏障参数的对数屏障函数耦合不等式约束,通过拉格朗日乘子耦合PDE,由此产生的鞍点问题的KKT条件表示一个参数相关的非线性系统。有效的数值解依赖于多级路径允许预测-校正技术,并自适应选择连续参数,其中离散化由有限元相对于计算域的简单三角剖分的嵌套层次进行处理。特别是,预测器是一种嵌套迭代型切线延拓,而校正器是一个具有变换零空间迭代的多级不精确牛顿方法。作为生命科学中的一个应用,我们考虑微流控生物芯片中毛细管屏障的最佳形状设计。显示更多显示较少

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作者:Harbir Antil公司全球导航卫星系统,罗纳德·霍普ORCiD公司全球导航卫星系统,克里斯托弗·林森曼
URN:urn:nbn:de:bvb:384-作品4-5203
前门URLhttps://opus.bibliothek.uni-augsburg.de/opus4/659
系列(序列号):奥格斯堡大学数学研究所预印本(2008-19)
类型:预打印
语言:英语
出版机构:奥格斯堡大学
出资公司:休斯顿大学
发布日期:2008/04/30
标签:形状优化;内点法;自适应路径跟随;多级方法
GND关键字:格式塔优化;内生蓬克法;偏微分方程;生物芯片;米克罗夫卢迪克
研究所:Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät
Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät/纽尔数学研究所
Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät/纽尔数学研究所/Lehrstuhl纽尔数值数学
杜威十进分类法:5 Naturwissenschaften und Mathematik/51 Mathematik/510 Mathematic