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试议规划非线性几何规划算法学术

收藏本文 2024-01-20 点赞:18544 浏览:82074 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:有约束条件的非线性规划在包括金融经济、技术物理、计算机科学、工程制约及生物工程等众多领域都有着广泛的运用,在很多工程的实际运用中,很多不足都可以把复杂的优化不足写成非线性规划的数学模型进行求解,而几何规划作为非线性规划一类特殊分支,运用也非常广泛,在求解具有大规模约束条件的优化不足时,几何规划算法有着很大的优势。论文首先以非线性规划着手,介绍了非线性规划的数学模型,即具有不等式约束条件的求解目标函数最优化解的一类优化不足,并介绍了当今求解这类非线性规划不足时,运用最为广泛的罚函数算法,以及罚函数算法的两个分支:罚函数外点法和罚函数内点法。作为重点,将运用更加广泛的内点法做了详细的介绍,并举出实例验证算法的可行性。几何规划是一类特殊的非线性规划,特别是很多工程设计中,抽象出来的都是几何规划数学模型,所以,几何规划也被广泛的运用于社会科学和自然科学的各个领域。本论文详细介绍了几何规划的一般形式,以及解决几何规划的很多算法的论述基础,即对偶论述。其次重点介绍了解决几何规划不足的两种算法,内点路经跟踪法和序列二次规划法。最后,通过实例,比较论文中所介绍的内点路径跟踪法和序列二次规划法的运算结果,并最终给出结论。关键词:非线性规划论文罚函数法论文几何规划论文内点法论文序列二次规划法论文

    摘要3-4

    Abstract4-7

    第一章 绪论7-13

    1.1 非线性规划概述7-9

    1.1.1 概述7

    1.1.2 非线性规划进展与用途7-9

    1.2 几何规划概述9-11

    1.3 本论文主要内容及工作安排11-13

    第二章 非线性规划及其算法13-31

    2.1 非线性规划基本概念13-14

    2.1.1 定义13

    2.1.2 非线性规划一般形式13

    2.1.3 梯度、海森矩阵13-14

    2.2 非线性规划一般解决策略14-17

    2.2.1 一维最优化策略14-15

    2.2.2 无约束最优化策略15-16

    2.2.3 有约束最优化策略16-17

    2.3 基于罚函数的 SUMT 算法概述17

    2.4 SUMT 算法数学模型17-18

    2.5 SUMT 外点算法18-19

    2.6 罚函数外点法的形式及特点19-22

    2.6.1 数学模型19-20

    2.6.2 罚函数外点法求解历程20

    2.6.3 罚函数外点法参数的选取20-21

    2.6.4 终止准则21

    2.6.5 算法流程21-22

    2.7 SUMT 内点算法22-23

    2.8 罚函数内点法的形式及特点23-29

    2.8.1 数学模型23-25

    2.8.2 罚函数内点法求解历程25

    2.8.3 初始点的选取25-26

    2.8.4 其他参数的选择26

    2.8.5 终止准则26-27

    2.8.6 算法流程27-28

    2.8.7 罚函数法的特点28-29

    2.9 SUMT 内点法算法实现29-31

    第三章 几何规划31-39

    3.1 几何规划的相关函数形式31-32

    3.1.1 monomial 函数31

    3.1.2 posynomial 函数31-32

    3.1.3 逆 posynomial 函数32

    3.1.4 signomial 函数32

    3.2 几何规划的标准形式32-34

    3.3 凸优化形式的几何规划34-35

    3.4 正项式几何规划35-36

    3.5 灵敏度论述36-39

    第四章 几何规划的几种算法39-49

    4.1 对偶论述39-41

    4.2 对偶算法41-42

    4.2.1 对偶算法流程41-42

    4.2.2 困难度42

    4.3 内点路径跟踪算法42-46

    4.3.1 内点路径跟踪算法一般形式42-43

    4.3.2 算法性质43-44

    4.3.3 主算法流程44-45

    4.3.4 子算法流程45-46

    4.4 序列二次规划算法46-49

    4.4.1 序列二次规划法一般形式46-48

    4.4.2 算法流程48-49

    第五章 算法比较实例49-53

    第六章 总结与展望53-55

    致谢55-57

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