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Kriging模型及代理优化算法研究进展 被引量:308
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作者 韩忠华 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3197-3225,共29页
代理模型方法由于能显著提高工程优化设计问题的效率,在航空航天及其他领域得到了广泛重视,并逐渐发展成为一类优化算法,本文称其为代理优化(SBO)算法。在现有的代理模型方法中,如多项式响应面、径向基函数、神经网络、支持向量回归、... 代理模型方法由于能显著提高工程优化设计问题的效率,在航空航天及其他领域得到了广泛重视,并逐渐发展成为一类优化算法,本文称其为代理优化(SBO)算法。在现有的代理模型方法中,如多项式响应面、径向基函数、神经网络、支持向量回归、多变量插值/回归、多项式混沌展开等,源于地质统计学的Kriging模型具有代表性,是一种非常具有应用潜力的代理模型方法。以飞行器设计领域的优化问题为背景,介绍了Kriging代理模型及应用于优化设计的理论和算法的最新研究进展。首先,概述了Kriging模型的基本理论和算法,并讨论了影响Kriging模型鲁棒性和效率的几个关键性问题。其次,回顾了Kriging模型理论和算法研究的3个最新研究进展,包括梯度增强型Kriging、CoKriging和分层Kriging模型。而后,分析提炼了基于Kriging模型的代理优化算法的优化机制和优化框架,给出了"优化加点准则"和"子优化"的概念,并介绍了目前常用的几种优化加点准则及其相应子优化问题的求解与约束处理;同时,还介绍了最新提出的局部EI加点准则以及代理优化的终止条件。最后,介绍了代理优化在标准测试函数算例验证、飞行器气动与多学科优化设计典型算例确认方面的研究进展,并对当前存在的一些关键科学问题以及未来研究方向进行了讨论。 展开更多
关键词 优化方法 KRIGING 代理模型 飞行器设计 多学科设计优化(MDO)
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飞行器轨迹优化数值方法综述 被引量:125
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作者 雍恩米 陈磊 唐国金 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期397-406,共10页
自上世纪后期,出现了多种飞行器轨迹优化方法,但较全面地对各种方法进行综合研究的文献非常有限且近期未见公开发表。通过对近百篇相关文献的调研,从各种角度对轨迹优化方法分类,并总结了常见方法的特点和应用情况。同时还概述了一些很... 自上世纪后期,出现了多种飞行器轨迹优化方法,但较全面地对各种方法进行综合研究的文献非常有限且近期未见公开发表。通过对近百篇相关文献的调研,从各种角度对轨迹优化方法分类,并总结了常见方法的特点和应用情况。同时还概述了一些很有应用前景的如伪谱法,快速探索随机树法和滚动时域优化等新方法的特点和进一步需要解决的问题。本文不对优化算法作过多的讨论,而是注重各种优化方法,这些方法的不同体现在对连续最优控制问题的转换、离散化方法等方面。希望本文的工作可为未来轨迹优化领域的研究和技术发展提供一个良好的基础。 展开更多
关键词 轨迹优化 数值方法 综述
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光谱预处理方法选择研究 被引量:113
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作者 第五鹏瑶 卞希慧 +1 位作者 王姿方 刘巍 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2800-2806,共7页
复杂样品光谱信号往往会受到杂散光、噪声、基线漂移等因素的干扰,从而影响最终的定性定量分析结果,因此通常需要在建模前对原始光谱进行预处理。目前已有的光谱预处理方法包括很多种,如何寻找合适的预处理方法是很棘手的问题。一种途... 复杂样品光谱信号往往会受到杂散光、噪声、基线漂移等因素的干扰,从而影响最终的定性定量分析结果,因此通常需要在建模前对原始光谱进行预处理。目前已有的光谱预处理方法包括很多种,如何寻找合适的预处理方法是很棘手的问题。一种途径是观察光谱信号特点选择预处理方法(visual inspection),另一种途径是根据建模性能的优劣反过来选择预处理方法(trial-and-error strategy)。前者无需建模,更具有解释性,但是有时会由于选择者主观的因素导致错误的结果;后者无需观察光谱特点,但需要考察大量的预处理方法,对大数据集比较费时。因此需要探讨哪种选择方式更科学与合理。本研究采用9组数据,通过对10种预处理方法的120种排列组合来探讨预处理的必要性及预处理方法的选择。首先,优化偏最小二乘(PLS)的因子数及一阶导数、二阶导数、 SG平滑的窗口参数,连续小波变换(CWT)的小波函数和分解尺度。然后把无预处理及一阶导数、二阶导数、 CWT、多元散射校正(MSC)、标准正态变量(SNV)、 SG平滑、中心化、 Pareto尺度化、最大最小归一化、标准化10种预处理方法按照背景校正、散射校正、平滑和尺度化的顺序进行排列组合,得到120种预处理及其组合方法。最后对不同数据及相同数据的不同组分分别进行120种预处理,分析光谱信号特点及预处理后PLS建模的预测均方根误差值(RMSEP)。结果表明,相比观察光谱信号特点,根据光谱与预测组分的建模效果可以更为准确地选择最佳预处理方法。对于多数数据,采用合适的预处理方法可以提高建模效果;对于不同的数据集,因为其数据集信息和复杂性不同,所以其最佳预处理方法也不同;对于相同数据集,即使光谱相同,但不同组分的预处理方法也不相同。因此,不存在普适性的最佳预处理方法,最佳预处理方法除了与光谱有 展开更多
关键词 预处理方法 复杂样品 偏最小二乘 参数优化 方法选择
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分布式水文模型的参数率定及敏感性分析探讨 被引量:80
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作者 王中根 夏军 +2 位作者 刘昌明 欧春平 张永勇 《自然资源学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期649-655,共7页
参数率定与敏感性分析是分布式水文模型应用和发展中的难点问题,论文对当前典型的、应用比较成功的全局最优化参数率定和敏感性分析方法进行归纳和分析,包括:遗传算法(Genetic Algorithm)、SCE-UA算法(Shuffled Complex Evolution)、贝... 参数率定与敏感性分析是分布式水文模型应用和发展中的难点问题,论文对当前典型的、应用比较成功的全局最优化参数率定和敏感性分析方法进行归纳和分析,包括:遗传算法(Genetic Algorithm)、SCE-UA算法(Shuffled Complex Evolution)、贝叶斯方法(Bayesian Method)、RSA方法(Regionalized Sensitivity Analysis)、GLUE方法(Generalized Likelihood Uncertainty Estimation)等等。并对计算机自动优化方法和人工参数调试方法的利弊进行讨论,展望了分布式水文模型的参数率定与敏感性分析的发展方向。 展开更多
关键词 分布式模型 参数率定 敏感性分析 优化方法
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混合动力电动汽车能量管理策略研究综述 被引量:82
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作者 赵秀春 郭戈 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期321-334,共14页
能量管理对于提高混合动力电动汽车(Hybrid electric vehicles,HEVs)的燃油经济性、驾驶性能及减少排放具有至关重要的作用.本文对混合动力电动汽车能量管理问题的研究进展及现状进行了全面总结,从不同角度对混合动力电动汽车的能量管... 能量管理对于提高混合动力电动汽车(Hybrid electric vehicles,HEVs)的燃油经济性、驾驶性能及减少排放具有至关重要的作用.本文对混合动力电动汽车能量管理问题的研究进展及现状进行了全面总结,从不同角度对混合动力电动汽车的能量管理问题进行描述,并对主要能量管理策略进行了分析和对比研究,指出各种控制方法的优点及其存在的问题与不足,最后对混合动力电动汽车能量管理策略研究的未来发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 混合动力电动汽车 能量管理 优化 控制方法
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大型水工钢闸门的研究进展及发展趋势 被引量:64
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作者 王正中 张雪才 刘计良 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期1-18,共18页
随着国内外高坝大库的建设与发展,作为水利水电工程泄水建筑物调节咽喉的水工钢闸门正向着高水头、大孔口、大泄量的大型化和轻型化方向发展,其安全灵活地运行决定着整个枢纽工程和下游人民生命财产的安全。在全面分析国内外水工钢闸门... 随着国内外高坝大库的建设与发展,作为水利水电工程泄水建筑物调节咽喉的水工钢闸门正向着高水头、大孔口、大泄量的大型化和轻型化方向发展,其安全灵活地运行决定着整个枢纽工程和下游人民生命财产的安全。在全面分析国内外水工钢闸门研究进展及取得成果的基础上,指出了有待研究的主要问题及今后的发展方向。大型水工钢闸门研究中主要围绕:典型工况下大型弧门空间框架结构的合理布置,基于空间结构体系可靠度的结构优化设计方法,大型钢闸门的深梁、厚板、大刚度框架结构计算理论与方法,流激振动作用下弧门空间框架动力稳定及振动控制,严寒环境下钢闸门低温低周疲劳破坏机理,轻型稳定仿生树状水工钢闸门的结构创新,生态景观特型钢闸门结构及其水力特性优化,全生命周期的水工钢闸门安全诊断与智能监测,超强钢材料及新胶焊连接等关键科技问题开展研究。 展开更多
关键词 水工钢闸门 优化布置 设计方法 动力稳定 低温低周疲劳 树状支臂 发展趋势
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多尺度逐次逼近遗传算法反演大地电磁资料 被引量:55
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作者 师学明 王家映 +1 位作者 张胜业 胡祥云 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期122-130,共9页
遗传算法是一种随机全局搜索算法,与常规的基于局部线性化的最优化方法相比对初始模型的依赖性大为减弱,但是存在着有效基因丢失和早熟收敛问题.采用多尺度逐次逼近反演思想而建立的多尺度逐次逼近遗传算法,能有效地解决上述问题.... 遗传算法是一种随机全局搜索算法,与常规的基于局部线性化的最优化方法相比对初始模型的依赖性大为减弱,但是存在着有效基因丢失和早熟收敛问题.采用多尺度逐次逼近反演思想而建立的多尺度逐次逼近遗传算法,能有效地解决上述问题.用该算法对大地电磁资料进行反演,理论曲线和实测资料的试算结果表明多尺度逐次逼近遗传算法能够自动反演地电参数. 展开更多
关键词 多尺度 遗传算法 大地电磁 非线性反演 最优化
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基于遗传算法优化的BP神经网络研究应用 被引量:56
8
作者 墨蒙 赵龙章 +1 位作者 龚嫒雯 吴扬 《现代电子技术》 北大核心 2018年第9期41-44,共4页
为提高BP神经网络预测模型对超市大米日销售预测的准确性,提出一种基于遗传算法优化的BP神经网络预测方法。介绍了BP神经网络和遗传算法的特点以及存在的缺陷,并进一步研究了BP神经网络和遗传算法相结合的有关技术,利用遗传算法优化BP... 为提高BP神经网络预测模型对超市大米日销售预测的准确性,提出一种基于遗传算法优化的BP神经网络预测方法。介绍了BP神经网络和遗传算法的特点以及存在的缺陷,并进一步研究了BP神经网络和遗传算法相结合的有关技术,利用遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值,然后训练BP神经网络预测模型获取最优解,充分发挥了BP神经网络的局部搜索能力和遗传算法的全局搜索能力的优势。仿真结果证明,该方法对超市大米日销售预测具有更高的精度和更好的非线性拟合能力。 展开更多
关键词 人工神经网络 BP神经网络 遗传算法 GA-BP神经网络 优化方法 搜索能力
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从瞬变电磁场到波场的优化算法 被引量:48
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作者 李貅 薛国强 +2 位作者 宋建平 郭文波 武军杰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期1185-1190,共6页
在波场的正变换中,保证瞬变电磁场的计算精度的同时,应用两步最优化算法,成功地控制和减少了积分系数个数和离散数字积分的采样点个数,解决了在波场反变换式中,由于积分系数过多而产生的欠定方程组的问题,同时改善了第一类算子方程的不... 在波场的正变换中,保证瞬变电磁场的计算精度的同时,应用两步最优化算法,成功地控制和减少了积分系数个数和离散数字积分的采样点个数,解决了在波场反变换式中,由于积分系数过多而产生的欠定方程组的问题,同时改善了第一类算子方程的不适定性.在波场反变换中,将正则化算法用于逆变换过程的计算中,通过采用偏差原理和Newton迭代格式选出最优的正则化参数,使得反变换所得到的波场稳定、可靠.通过对数值计算结果与已知波场函数对比,证明了该方法的有效性和实用性. 展开更多
关键词 瞬变电磁场 波场变换 最优化 正则化算法
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地铁隧道施工引起地层变形的反分析预测系统 被引量:42
10
作者 刘波 陶龙光 +2 位作者 叶圣国 李希平 丁城刚 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期277-282,共6页
地铁施工诱发地层环境损伤的众多问题中,地层沉降的预测与控制是急待深入研究的重要课题。为此,研究开发出了地铁隧道沉降预测(STSP)系统;给出了随机介质理论预测隧道施工诱发地表横向和纵向变形的计算公式;基于最优化理论的共轭方向加... 地铁施工诱发地层环境损伤的众多问题中,地层沉降的预测与控制是急待深入研究的重要课题。为此,研究开发出了地铁隧道沉降预测(STSP)系统;给出了随机介质理论预测隧道施工诱发地表横向和纵向变形的计算公式;基于最优化理论的共轭方向加速法,研究了地铁隧道施工引起地面沉降的Peck法与随机介质法各自的多参数反分析方法;并将理论公式与反分析法编程实现;实例分析证明了理论方法与程序系统的科学性和可靠性. 展开更多
关键词 地铁隧道 施工 地层环境损伤 地层变形 反分析 最优化
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多介质边坡弹性模量位移反分析模型与优化算法 被引量:32
11
作者 邓建辉 丰定祥 +1 位作者 葛修润 谷先荣 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期22-27,共6页
利用开挖扰动实测位移,提出了求解边坡各介质弹性模量的反分析模型。同时针对目标函数的多极值性、收敛结果与初值相关等问题,提出了一种反分析优化算法。该方法一方面利用线弹性问题的尺度特性减少了一个优化变量;另一方面通过递归... 利用开挖扰动实测位移,提出了求解边坡各介质弹性模量的反分析模型。同时针对目标函数的多极值性、收敛结果与初值相关等问题,提出了一种反分析优化算法。该方法一方面利用线弹性问题的尺度特性减少了一个优化变量;另一方面通过递归技术将多变量优化问题转换为一系列的单变量优化问题,并使收敛结果与初值无关。算例验证了方法的适用性。 展开更多
关键词 边坡 弹性模量 位移反分析 优化算法 岩土工程
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复方中药提取工艺研究概况 被引量:52
12
作者 殷明阳 刘素香 +1 位作者 张铁军 陈常青 《中草药》 CAS CSCD 北大核心 2015年第21期3279-3283,共5页
提取工艺作为复方中药制备的关键环节,直接影响中药制剂的质量、药用资源及临床疗效,更关系到中药制药产业的发展。通过查阅文献,重点对近5年复方中药的传统提取方法和新型提取技术以及评价指标和提取工艺参数优化进行概述,总结并展望... 提取工艺作为复方中药制备的关键环节,直接影响中药制剂的质量、药用资源及临床疗效,更关系到中药制药产业的发展。通过查阅文献,重点对近5年复方中药的传统提取方法和新型提取技术以及评价指标和提取工艺参数优化进行概述,总结并展望了复方中药提取工艺的应用与发展前景。 展开更多
关键词 复方中药 提取技术 工艺设计 评价指标 优化方法
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灰色系统理论的优化方法及其在卫星钟差预报中的应用 被引量:48
13
作者 路晓峰 杨志强 +1 位作者 贾小林 崔先强 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期492-495,共4页
利用灰色系统理论对卫星钟差进行预报研究,论述了灰色GM(1,1)模型的建立,讨论了原始序列的预处理和模型优化方法,建立了相应的算法,并结合实例给出了一种通过参数优化模型的方法。计算结果表明,该方法可以提高卫星钟差预报的精度。
关键词 灰色系统 优化方法 卫星钟差 长期预报
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背景值优化的多变量灰色模型在路基沉降预测中的应用 被引量:50
14
作者 刘寒冰 向一鸣 阮有兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期173-181,共9页
路基沉降是一个复杂的系统过程,常用的单点预测模型不能考虑各沉降监测点间的相关性,不足以反映路基整体的变形规律。多变量灰色模型MGM(1,n)是单点GM(1,1)模型在多元变量条件下的拓展,可以实现对路基中相互影响的多个监测点变形预测模... 路基沉降是一个复杂的系统过程,常用的单点预测模型不能考虑各沉降监测点间的相关性,不足以反映路基整体的变形规律。多变量灰色模型MGM(1,n)是单点GM(1,1)模型在多元变量条件下的拓展,可以实现对路基中相互影响的多个监测点变形预测模型的建模和预测。针对传统多变量灰色模型背景值取值存在的误差,利用非齐次指数函数拟合模型中各变量的一次累加生成序列重构了背景值计算公式,提出了背景值优化的多变量灰色模型。对路基横断面上3个监测点进行了灰色关联分析,建立了相应的背景值优化的MGM(1,3)模型,采用新陈代谢方法预测路基沉降值。实例计算表明,与传统MGM(1,n)模型以及GM(1,1)模型相比,背景值优化的多变量灰色模型具有更高的预测精度,显示了该方法进行路基沉降预测的有效性。 展开更多
关键词 路基 沉降预测 多变量灰色模型 背景值 优化 新陈代谢方法
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车辆转向梯形优化设计及其求解方法的研究 被引量:47
15
作者 姚明龙 王福林 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第5期24-26,共3页
在现有文献研究的基础上,对车辆转向梯形优化设计模型的求解方法进行了探讨。通过对该模型的研究分析,用一般方法求解该模型,计算速度偏慢且容易陷入局部最优解。通过对实数遗传算法进一步研究,提出了一种改进算法。结合轮式车辆转向梯... 在现有文献研究的基础上,对车辆转向梯形优化设计模型的求解方法进行了探讨。通过对该模型的研究分析,用一般方法求解该模型,计算速度偏慢且容易陷入局部最优解。通过对实数遗传算法进一步研究,提出了一种改进算法。结合轮式车辆转向梯形机构的实例计算并与一般方法计算比较,证明该方法不仅可提高运算速度,而且增大了求得全局最优解的可能性。 展开更多
关键词 转向梯形 优化方法 遗传算法 初始种群
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基于自适应模拟退火遗传算法的月球软着陆轨道优化 被引量:46
16
作者 朱建丰 徐世杰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期806-812,共7页
将自适应遗传算法与模拟退火算法相结合,形成一种自适应模拟退火遗传算法。该算法不但具备了自适应遗传算法的强大全局搜索能力,也拥有模拟退火算法的强大局部搜索能力。针对月球软着陆轨道优化的特点,利用一种新的参数化方法将轨道优... 将自适应遗传算法与模拟退火算法相结合,形成一种自适应模拟退火遗传算法。该算法不但具备了自适应遗传算法的强大全局搜索能力,也拥有模拟退火算法的强大局部搜索能力。针对月球软着陆轨道优化的特点,利用一种新的参数化方法将轨道优化问题转换为非线性规划问题,并应用提出的自适应模拟退火遗传算法进行优化。数值结果表明:该算法的收敛速度快,优化精度高,且避免了初值敏感、病态梯度和局部收敛等问题,能够搜索到全局最优轨道。 展开更多
关键词 轨道优化 自适应模拟退火遗传算法 模拟退火算法 遗传算法 月球软着陆 参数化方法
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一种优化的植物总DNA提取方法 被引量:39
17
作者 黄萱 高丽美 +1 位作者 张永彦 徐子勤 《西北植物学报》 CAS CSCD 2004年第6期1103-1106,共4页
根据自己提取植物基因组DNA的实际经验,改进了Clark利用CTAB提取植物基因组DNA的方法.在试验过程中发现,通过在研磨材料时加入液氮、用剪去端部的吸头转移含有DNA的溶液,并且将加入RNaseA消化RNA的步骤改在最后进行等一系列改进,可以获... 根据自己提取植物基因组DNA的实际经验,改进了Clark利用CTAB提取植物基因组DNA的方法.在试验过程中发现,通过在研磨材料时加入液氮、用剪去端部的吸头转移含有DNA的溶液,并且将加入RNaseA消化RNA的步骤改在最后进行等一系列改进,可以获得高质量的DNA.本文同时就主要提取步骤进行了分析. 展开更多
关键词 植物总DNA 提取 方法优化
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基于分布式牛顿法的微电网群分布式优化调度方法 被引量:47
18
作者 陈刚 杨毅 +2 位作者 杨晓梅 王中冠 吴文传 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第21期156-162,共7页
多个微电网以自组织的方式连接成为自治实体并接入配电网运行,能够显著提高供电可靠性并降低运行成本。提出了一种针对微电网群优化运行的全分布式算法,旨在替代传统集中协调的方式,解决系统对灵活性、可靠性和经济性的要求。该方法基... 多个微电网以自组织的方式连接成为自治实体并接入配电网运行,能够显著提高供电可靠性并降低运行成本。提出了一种针对微电网群优化运行的全分布式算法,旨在替代传统集中协调的方式,解决系统对灵活性、可靠性和经济性的要求。该方法基于点对点通信,只需要稀疏通信网络上的相邻节点交换信息,且通信负担很轻。首先介绍了微电网群优化模型,随后结合具有二阶收敛速度的分布式牛顿法和基于一致算法的信息传递,实现了微电网群运行成本的全分布式运行优化。算例结果表明,该方法具有相较一阶分布式算法更快的收敛速度,且受通信拓扑的影响更小,证明了该方法的可靠性和可扩展性。 展开更多
关键词 微电网(微网) 分布式优化 牛顿法 一致算法
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斜拉桥合理成桥状态索力确定的优化方法 被引量:33
19
作者 杜蓬娟 张哲 谭素杰 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2005年第7期82-84,89,共4页
以不变形预张力为基础,将斜拉桥合理成桥状态索力确定问题归结为一个多目标、多约束的非线性规划问题,并采用改进后的基于极大熵原理的凝聚函数法将此非线性规划问题转化为一个可微的单目标、单约束优化问题。在此基础上,采用乘子惩罚... 以不变形预张力为基础,将斜拉桥合理成桥状态索力确定问题归结为一个多目标、多约束的非线性规划问题,并采用改进后的基于极大熵原理的凝聚函数法将此非线性规划问题转化为一个可微的单目标、单约束优化问题。在此基础上,采用乘子惩罚函数法进行求解,并通过算例证明该方法的正确性和可行性。该优化方法不但适合斜拉桥合理索力的确定,而且能够应用于悬索桥、拱桥的施工控制中。 展开更多
关键词 斜拉桥 不变形预张力 优化方法 凝聚函数
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梯度下降法 被引量:43
20
作者 刘颖超 张纪元 《华东工学院学报》 CSCD 1993年第2期12-16,22,共6页
该文提出了一个无约束优化的新算法——梯度下降法。该法利用已得迭代点的信息,根据|g_(k+1)|≤|g_k|的要求,通过解非线性方程组g=g_(k+1)得下一个迭代点x_(k+1)。该法特点是:不需进行一维搜索;对正定二次函数具有二步迭代收敛性;对连... 该文提出了一个无约束优化的新算法——梯度下降法。该法利用已得迭代点的信息,根据|g_(k+1)|≤|g_k|的要求,通过解非线性方程组g=g_(k+1)得下一个迭代点x_(k+1)。该法特点是:不需进行一维搜索;对正定二次函数具有二步迭代收敛性;对连续可微的凸函数保证收敛到全局极小点;其收敛域比牛顿法大;收敛速度比牛顿法慢些,但比著名的BFGS变尺度法和FR共轭梯度法快。 展开更多
关键词 最佳化 约束 梯度下降法
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