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求解复杂非线性方程组的新方法 被引量:7
1
作者 阳万安 曾安平 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第28期41-42,47,共3页
提出了一种求解非线性方程组的数值方法,将求解非线性方程组的解转化为函数优化问题,应用粒子群优化算法求出一个近似解,将此解作为初始猜测值,进一步应用Levenberg-Marquardt(LM)算法求得更高精度的解,提高了时间效率。
关键词 非线性方程组 粒子群优化 初值 LEVENBERG-MARQUARDT算法
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持续推力时间最优轨道机动问题的改进鲁棒算法 被引量:9
2
作者 刘滔 何兆伟 赵育善 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1216-1221,共6页
针对采用持续推力进行轨道机动的时间最优问题,研究了一种用于估计两点边值问题初始值的有效方法——鲁棒算法(Robust Algorithm)。指出了该算法在用于求解最优轨道机动问题时对于部分边值条件无法收敛的缺陷,针对此缺陷,提出了以误差... 针对采用持续推力进行轨道机动的时间最优问题,研究了一种用于估计两点边值问题初始值的有效方法——鲁棒算法(Robust Algorithm)。指出了该算法在用于求解最优轨道机动问题时对于部分边值条件无法收敛的缺陷,针对此缺陷,提出了以误差修正为理论基础的改进方法。该方法在弥补原鲁棒算法缺陷的基础上,继承了其能有效逼近协态变量初始值的优点。二维和三维算例仿真的结果表明与其它方法相比,本文所提出的改进鲁棒算法收敛速度更快,更有效。 展开更多
关键词 鲁棒算法 两点边值问题 初值估计 时间最优轨道机动 持续推力
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一种用于连续推力航天器燃料最优轨迹优化的协状态初始化方法 被引量:1
3
作者 诸葛运成 任飞 +1 位作者 李安庆 王叶 《齐鲁工业大学学报》 CAS 2023年第5期19-27,共9页
研究了连续推力航天器轨道转移燃料最优轨迹优化问题。考虑到实际工程需求,将3个方向的推力控制分开进行独立优化。使用间接优化方法,利用同伦法将能量最优解过渡至燃料最优解,以克服bang-bang控制造成的不平滑积分问题。针对间接法的... 研究了连续推力航天器轨道转移燃料最优轨迹优化问题。考虑到实际工程需求,将3个方向的推力控制分开进行独立优化。使用间接优化方法,利用同伦法将能量最优解过渡至燃料最优解,以克服bang-bang控制造成的不平滑积分问题。针对间接法的初值敏感问题,基于简化的动力学模型提出一种初始化方法,可以快速生成高质量的协状态初始猜测值,提高收敛性。数值仿真结果表明,利用此初始化方法生成的初始猜测值可以求得收敛且可行的能量最优解和燃料最优解,验证了此初始化方法的可行性与高效性。 展开更多
关键词 轨迹优化 间接法 同伦法 初始猜测值 BANG-BANG控制
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基于伪谱法的空天飞行器上升段非线性闭环最优制导算法 被引量:4
4
作者 许东欢 徐桂甲 +3 位作者 叶赛仙 武晓峰 唐德佳 葛晖 《战术导弹技术》 北大核心 2017年第4期57-65,共9页
针对具有过程约束和终端状态约束的大气层内空天飞行器上升段制导问题,给出了一种基于伪谱法的固定采样非线性实时最优制导算法,通过连续在线计算开环最优控制的方式提供闭环反馈。针对闭环最优制导过程中首次轨迹优化时的初始猜测问题... 针对具有过程约束和终端状态约束的大气层内空天飞行器上升段制导问题,给出了一种基于伪谱法的固定采样非线性实时最优制导算法,通过连续在线计算开环最优控制的方式提供闭环反馈。针对闭环最优制导过程中首次轨迹优化时的初始猜测问题,提出了采用运载火箭真空段飞行最优上升轨迹作为大气层内最优上升轨迹的初始猜测,改进了初次轨迹优化的初始猜测过程中,直接采用伪谱法进行计算导致的计算速度过慢的缺点。仿真结果表明,该实时最优制导算法能有效地抑制飞行过程中不确定性和扰动的影响。 展开更多
关键词 上升段 非线性 闭环制导 伪谱法 初始猜测 空天飞行器
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多步逆成形有限元法中间构型初始解预示算法 被引量:4
5
作者 张向奎 王峰 +2 位作者 刘伟杰 董亚亚 王甜驹 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第24期118-125,共8页
在逆成形有限元法中,为考虑加载路径的影响,针对不同成形类型阶段引入中间构型,整个过程被划分为多阶段成形过程,即多步逆成形有限元法,一个好的中间构型初始解的构造是其中的关键问题之一。针对中间构型初始解的构造,提出一种基于滑移... 在逆成形有限元法中,为考虑加载路径的影响,针对不同成形类型阶段引入中间构型,整个过程被划分为多阶段成形过程,即多步逆成形有限元法,一个好的中间构型初始解的构造是其中的关键问题之一。针对中间构型初始解的构造,提出一种基于滑移约束曲面的节点反向映射法:利用板材的纯几何弯曲效应构造出弯曲构型,经过伪最小面积法优化后生成空间滑移约束曲面;投影展平的最终构型网格面到展平滑移约束曲面网格中,利用面积坐标计算出所有投影节点的坐标;投影节点反向映射回到空间滑移约束曲面上,构造出对应中间构型的初始解。另外,针对中间构型初始解构造中可能出现部分节点无投影区域的问题,给出一种扩展空间滑移约束曲面轮廓的解决方法。零件的数值算例验证相应算法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 覆盖件成形 多步逆成形法 滑移约束曲面 初始解 轮廓扩展
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基于改进高斯伪谱法的多无人机协同轨迹规划 被引量:3
6
作者 邵士凯 彭瑜 +1 位作者 贾慧敏 杜云 《河北科技大学学报》 CAS 2020年第2期122-132,共11页
针对当前伪谱法求解无人机轨迹存在的计算量大、运算时间长以及难以保证最优性等问题,提出了将粒子群算法与高斯伪谱法相结合的改进方法。首先,使用粒子群算法进行航迹预规划,保证近似最优解的快速实现;其次,针对高斯伪谱法配点的相对... 针对当前伪谱法求解无人机轨迹存在的计算量大、运算时间长以及难以保证最优性等问题,提出了将粒子群算法与高斯伪谱法相结合的改进方法。首先,使用粒子群算法进行航迹预规划,保证近似最优解的快速实现;其次,针对高斯伪谱法配点的相对位置选取,对粒子群预规划的航迹点做拟合处理,并以此作为高斯伪谱法的初始参考指令,从而解决伪谱法的初值敏感问题,加快优化算法的收敛速度。最后,综合考虑无人机编队性能指标、飞行环境以及协同飞行约束等进行实验。实验结果验证了初值选取的重要性,同时表明了所设计算法可提升解的最优性与收敛速度。研究结果可为多无人机协同飞行控制快速规划出多维度、高精度的引导指令,对实现智能自主化飞行有一定参考价值。 展开更多
关键词 飞行技术 多无人机 协同轨迹规划 伪谱法 粒子群算法 初值选取
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基于间接法的变比冲发动机作用下地球逃逸轨道设计 被引量:2
7
作者 程兴 王鹏 崔乃刚 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2011年第5期24-28,37,共6页
针对变比冲发动机作用下燃料最优地球逃逸轨道设计问题,给出了一种基于间接法的组合设计算法。该组合算法包括初值猜测技术和边值问题求解器两个部分:利用最优解的必要条件在初始时刻小邻域内构造一组关于协状态初值的线性方程组,以此... 针对变比冲发动机作用下燃料最优地球逃逸轨道设计问题,给出了一种基于间接法的组合设计算法。该组合算法包括初值猜测技术和边值问题求解器两个部分:利用最优解的必要条件在初始时刻小邻域内构造一组关于协状态初值的线性方程组,以此给出短周期任务的初始猜值,然后结合曲线拟合技术猜测长周期任务的初值;边值问题求解器通过构造一个与待求解两点边值问题相对应的无约束优化问题,引入Armijo收敛性条件对迭代步长进行线性回溯搜索校正,以保证算法的全局收敛性。针对不同任务周期最优逃逸问题进行数学仿真,仿真结果表明该组合算法收敛性好,迭代次数少,对小推力轨道设计具有良好的应用价值。 展开更多
关键词 变比冲发动机 小推力 燃料最优 两点边值 初值猜测
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改进L-M法的箝位型逆变器SHEPWM求解方法 被引量:2
8
作者 陈金平 贺昱曜 +2 位作者 王宽 巨永锋 周熙炜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2400-2407,共8页
针对Newton-Raphson(N-R)法求解二极管箝位型(NPC)逆变器选择性谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的非线性方程组时存在初始值选取困难的问题,提出了一种改进Levenberg-Marquardt(L-M)法。改进L-M法通过在求逆矩阵中引入阻尼因子,克服了N-R法Jac... 针对Newton-Raphson(N-R)法求解二极管箝位型(NPC)逆变器选择性谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的非线性方程组时存在初始值选取困难的问题,提出了一种改进Levenberg-Marquardt(L-M)法。改进L-M法通过在求逆矩阵中引入阻尼因子,克服了N-R法Jacobi矩阵不可逆或病态的不足;通过自适应调整松弛参数以降低迭代初始值的选取难度,并减少了矩阵求逆次数和计算量。以调制度m=0.85时9个开关角的NPC逆变器SHEPWM为例,随机选取6组初始值,通过合理选取阻尼因子和在线自适应调节松弛参数,得到了满足要求的6组数值解;并验证了改进L-M法的收敛域明显宽于N-R法;分析了6组初始值在m∈[0.7,1.15]的解轨迹及其谐波特性的差异,为实际应用优化选择提供了依据。最后,通过单相实验验证了新方法所得解的正确性。 展开更多
关键词 箝位型逆变器 选择谐波消除 非线性方程组 改进Levenberg-Marquardt法 初始值 多组解
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New Variants of Newton’s Method for Nonlinear Unconstrained Optimization Problems
9
作者 V. KANWAR Kapil K. SHARMA Ramandeep BEHL 《Intelligent Information Management》 2010年第1期40-45,共6页
In this paper, we propose new variants of Newton’s method based on quadrature formula and power mean for solving nonlinear unconstrained optimization problems. It is proved that the order of convergence of the propos... In this paper, we propose new variants of Newton’s method based on quadrature formula and power mean for solving nonlinear unconstrained optimization problems. It is proved that the order of convergence of the proposed family is three. Numerical comparisons are made to show the performance of the presented methods. Furthermore, numerical experiments demonstrate that the logarithmic mean Newton’s method outperform the classical Newton’s and other variants of Newton’s method. MSC: 65H05. 展开更多
关键词 UNCONSTRAINED optimization Newton’s method order of CONVERGENCE power MEANS initial guess
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同伦分析方法在椭圆余弦波相互作用上的应用
10
作者 徐妲莉 陈方磊 张洪生 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2017年第6期680-687,共8页
该文运用同伦分析方法求解Korteweg-de Vries(Kd V)方程,研究了两个椭圆余弦波相互作用时因共振引发的无穷奇点问题。通过选取合适的辅助线性算子和初始猜测解,简单高效地克服了因无穷奇点的存在而引起该问题求解上的困难。同时,通过对... 该文运用同伦分析方法求解Korteweg-de Vries(Kd V)方程,研究了两个椭圆余弦波相互作用时因共振引发的无穷奇点问题。通过选取合适的辅助线性算子和初始猜测解,简单高效地克服了因无穷奇点的存在而引起该问题求解上的困难。同时,通过对比相关研究中其他辅助线性算子和初始猜测解所获得的结果,验证了同伦分析方法在选取辅助线性算子和初始猜测解上具有自由性,并且发现在该文所选取的辅助线性算子和初始猜测解的条件下,波形函数的稳态级数解具有更高效的收敛性。 展开更多
关键词 KD V方程 同伦分析方法 线性辅助算子 初始猜测解 自由性
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制导炮弹协同方案弹道快速规划
11
作者 王庆海 陈琦 +1 位作者 王中原 尹秋霖 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期42-55,共14页
为求解复杂的多弹多阶段协同弹道规划问题,提出一种增广集中式-协同弹道规划算法(AC-CTPM)。首先根据制导炮弹飞行过程中各阶段特性建立5阶段弹道规划模型,之后将n_p发制导炮弹的5阶段弹道规划问题组合扩展为较为复杂的5n_p阶段最优控... 为求解复杂的多弹多阶段协同弹道规划问题,提出一种增广集中式-协同弹道规划算法(AC-CTPM)。首先根据制导炮弹飞行过程中各阶段特性建立5阶段弹道规划模型,之后将n_p发制导炮弹的5阶段弹道规划问题组合扩展为较为复杂的5n_p阶段最优控制问题,然后采用多阶段Radau伪谱法将无限维最优控制问题(OCP)离散为有限维非线性规划问题(NLP),最后调用成熟的NLP求解器SNOPT求解。为提高对复杂的5n_p阶段最优控制问题的求解效率,在AC-CTPM中提出一种将2D标称弹道转换为3D预测方案弹道的协同弹道规划问题初始值获取方法(IGVAM),每一发制导炮弹分别以各自发射点为原点建立新地面坐标系,在新地面坐标系内快速规划出2D方案弹道,之后通过扩展和坐标转换将新坐标系中规划的2D方案弹道转换成原地面坐标系中的3D方案弹道,这些3D方案弹道组合构成协同弹道规划问题的初始预测。采用AC-CTPM算法对单炮多发、多炮齐射同时弹着任务场景进行仿真求解,获得了满足炮弹自身约束以及协同约束的协同方案弹道,验证了AC-CTPM算法的有效性。与分布式协同弹道规划算法(D-CTPM)以及传统集中式协同弹道规划算法(TC-CTPM)进行仿真对比,结果表明:AC-CTPM算法规划的协同方案弹道的目标函数平均比TC-CTPM算法优5.07%,比D-CTPM算法优32.98%,而AC-CTPM算法的求解耗时却比TC-CTPM算法减少86.48%,比D-CTPM减少82.36%,验证了AC-CTPM算法的优越性。 展开更多
关键词 制导炮弹 多弹协同 初始预测获取 快速弹道规划 Radau伪谱法
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三维数字图像相关法的初值估计和仿真图研究 被引量:3
12
作者 程百顺 毛建国 +2 位作者 沈峘 梁中汉 王莹 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2017年第3期116-122,共7页
三维数字图像相关法主要用来测量物体表面的三维形貌和变形,其关键技术主要包括相机标定、图像匹配、三维重建和三维位移场和应变场的计算等。针对现有的初值估计方法在计算速度和精度上的局限性,提出基于sift的形函数和线性插值的初值... 三维数字图像相关法主要用来测量物体表面的三维形貌和变形,其关键技术主要包括相机标定、图像匹配、三维重建和三维位移场和应变场的计算等。针对现有的初值估计方法在计算速度和精度上的局限性,提出基于sift的形函数和线性插值的初值估计方法,有效地提高了计算的速度和精度。传统的三维算法精度分析只能借助于高精度的仪器测量对比,为此提出了基于反向映射法的三维仿真散斑图分析方法。仿真结果表明:在小变形情况下z方向的误差在2×10^(-4)%左右,面内位移测量误差在8μm以内。验证了三维仿真散斑图的有效性和三维初值估计策略的可行性。 展开更多
关键词 三维数字图像相关法 初值估计 仿真散斑图
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RETRIEVING ATMOSPHERIC TEMPERATURE FROM NOAA-15 ATOVS MEASUREMENTS 被引量:1
13
作者 吴雪宝 Lydie LAV ANANT +2 位作者 张凤英 冉茂农 Pascal BRUNEL 《Acta meteorologica Sinica》 SCIE 2001年第4期477-484,共10页
This paper describes briefly the sounding capabilities of TOVS/ATOVS onboard the NOAA polar-orbiting meteorological satellites,followed by a more detailed review of the retrieval schemes.The ICI physical retrieval sch... This paper describes briefly the sounding capabilities of TOVS/ATOVS onboard the NOAA polar-orbiting meteorological satellites,followed by a more detailed review of the retrieval schemes.The ICI physical retrieval scheme with some adaptations is implemented in our experiment.The analyses of the Chinese regional NWP model are utilized to create a rolling library of initial guess field.Retrieval results validated against both NWP analyses and radiosondes indicate good agreement between ICI retrievals and conventional observations.Preliminary result from the PC-ATOVS Windows display system of NSMC will also be shown. 展开更多
关键词 ATOVS preprocessing ICI(Imagery Coupled Inversion)physical retrieval method numerical weather prediction initial guess field atmospheric temperature profile
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一类PCG迭代的强初值效应
14
作者 雷光耀 马则一 《计算物理》 CSCD 北大核心 1991年第1期19-22,共4页
预处理共轭梯度法的大量计算结果都表明,当迭代终止标准要求将余量的模减小某个倍数时,初值的选取对迭代次数仅有微弱影响。然而,本文给出的一类算例却表明,采用零初值或不同的随机初值,迭代次数之间会出现数倍的差别。同一种随机初值... 预处理共轭梯度法的大量计算结果都表明,当迭代终止标准要求将余量的模减小某个倍数时,初值的选取对迭代次数仅有微弱影响。然而,本文给出的一类算例却表明,采用零初值或不同的随机初值,迭代次数之间会出现数倍的差别。同一种随机初值对不同参数模型问题的迭代次数也有很大差别。这种强初值效应对于方法的研究和比较是不利的。本文讨论和分析了这种现象。 展开更多
关键词 预处理 共轭梯度法 强初值效应
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HFR方程初始波函数的挑选
15
作者 韦苞洋 《中国药科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1992年第4期193-195,共3页
找出一个好的初始波函数对DSCF更显得重要。对闭壳层提出一个方程SB—SCE=0。若基i,j属于不同原子,(SB)_(ij),=S_(ij);若基i,j属于同一原子,(SB)_(ij)=0。S_(ij)为重迭矩阵元。该方程的前OCC个最大本征值对应于占有轨道。由此构出初始... 找出一个好的初始波函数对DSCF更显得重要。对闭壳层提出一个方程SB—SCE=0。若基i,j属于不同原子,(SB)_(ij),=S_(ij);若基i,j属于同一原子,(SB)_(ij)=0。S_(ij)为重迭矩阵元。该方程的前OCC个最大本征值对应于占有轨道。由此构出初始波函数。以STO-nG为基,计算了22个分子,采用自然迭代均能快速收敛。 展开更多
关键词 HFR方程 初始波函数
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The Initial Guess Estimation Newton Method for Power Flow in Distribution Systems
16
作者 Qiuye Sun Ling Liu +1 位作者 Dazhong Ma Huaguang Zhang 《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》 SCIE EI CSCD 2017年第2期231-242,共12页
With the increasing integration of distributed generations U+0028 DGs U+0029, there is a demand for DGs to play a more important role on the voltage regulation. Meanwhile, the high penetration of DGs could raise a tec... With the increasing integration of distributed generations U+0028 DGs U+0029, there is a demand for DGs to play a more important role on the voltage regulation. Meanwhile, the high penetration of DGs could raise a technical problem that the distribution system may operate with bi-directional power flow, leading to the inadequacy of the traditional power flow. Considering this new scenario in distribution system power flow, the convergence theorem is proposed, which contributes to develop a novel selection method of the initial guess closed to the convergent solution. Moreover, to ensure the fast rate of power flow convergence, the theorem of the maximum iterations estimation is also proposed. Based on the two proposed theorems, an Initial Guess Estimation Newton method is proposed, considering different operational status of DGs and initial guess sensitivity simultaneously. Based on the standard node systems, Tongliao grid, and 69 system of USA, three simulation examples are provided to illustrate the effectiveness of the proposed method. © 2017 Chinese Association of Automation. 展开更多
关键词 Distributed power generation Iterative methods NEWTON Raphson method Voltage regulators
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有限元法中间构形初始解预示的Laplace-Beltrami方程法
17
作者 刘永财 陈文亮 +1 位作者 胡庆婉 鲍益东 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期42-50,共9页
一步有限元法具有高效的计算能力,在板料成形模拟方面得到了广泛的应用,但它存在应力计算精度不足的问题。为弥补这一不足,通过增加中间构形的方式,人们提出多步有限元法。而中间构形需根据初始解迭代计算获得,因此,初始解预示算法是多... 一步有限元法具有高效的计算能力,在板料成形模拟方面得到了广泛的应用,但它存在应力计算精度不足的问题。为弥补这一不足,通过增加中间构形的方式,人们提出多步有限元法。而中间构形需根据初始解迭代计算获得,因此,初始解预示算法是多步有限元法的一个关键问题。该文把中间构形解耦分解为弯曲变形和拉伸变形两个独立的变形过程,且将弯曲变形作为中间构形的初始解预示,改善了多步有限元法的稳定性;并根据大位移小应变理论,建立了节点的位移约束条件;进一步,首次通过Laplace-Beltrami方程的建立和求解,实现了中间构形初始解的快速预示,该方法易于编程实现,稳定性好。通过典型零件数值算例的高效准确计算,验证了该算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 板料成形 多步有限元法 解耦格式 中间构形初始解 Laplace-Beltrami方程
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基于特征参数的吸气式高超声速飞行器上升段轨迹优化 被引量:3
18
作者 丁洪波 蔡洪 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期296-300,310,共6页
针对吸气式高超声速飞行器上升段轨迹优化问题,提出并研究了基于特征参数的轨迹优化方法。首先,建立了吸气式高超声速飞行器动力学模型,给出了气动力和推力模型。根据上升段轨迹特性,建立了基于指数函数和多项式的控制变量的取值模型。... 针对吸气式高超声速飞行器上升段轨迹优化问题,提出并研究了基于特征参数的轨迹优化方法。首先,建立了吸气式高超声速飞行器动力学模型,给出了气动力和推力模型。根据上升段轨迹特性,建立了基于指数函数和多项式的控制变量的取值模型。该模型取决于若干特征参数,从而将一个求解泛函的最优控制问题转化为求解特征参数的非线性规划问题,并采用序列二次规划算法求解。针对初值敏感性,提出了基于遗传算法的初值选取方法,以及基于物理意义的手动选取方法。 展开更多
关键词 吸气式高超声速飞行器 上升段 特征参数 轨迹优化 初值选取
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