谱HS投影算法求解非线性单调方程组

借助谱梯度法和HS共轭梯度法的结构, 建立一种求解非线性单调方程组问题的谱HS投影算法. 该算法继承了谱梯度法和共轭梯度法储存量小和计算简单的特征, 且不需要任何导数信息, 因此它适应于求解大规模非光滑的非线性单调方程组问题. 在适当的条件下, 证明了该算法的收敛性, 并通过数值实验表明了该算法的有效性.     

时间为周期的抛物型问题的MGFE算法

本文在Hackbush于1979年提出的对时间周期抛物型问题的快速解法的基础上,结合外推算法,得到了一种快速高精度算法——MGFE算法.并从理论上证明了这一算法的收敛性.     

Chan-Vese模型的共轭梯度算法

随着图像采集设备的发展和对图像分辨率要求的提高,人们对图像处理算法在收敛速度和鲁棒性方面提出了更高的要求.从优化的角度对Chan-Vese模型进行算法上的改进,即将共轭梯度法应用到该模型中,使得新算法有更快的收敛速度.首先,简单介绍了Chan-Vese模型的变分水平集方法的理论框架;其次,将共轭梯度算法引入到该模型的求解,得到了模型的新的数值解方法;最后,将得到的算法与传统求解Chan-Vese模型的最速下降法进行了比较.数值实验表明,提出的共轭梯度算法在保持精度的前提下有更快的收敛速度.     

Newton-PCG算法的效率的理论分析

为了从理论上研究在标准条件下光滑无约束问题的不精确Newton类型算法的效率,对一个具体的Newton-PCG算法进行了讨论. 为了比较该算法与Newton法的效率, 引入了两者的近似效率之比值.在很弱的条件下证明了该比值大于1, 这表明Newton-PCG算法比Newton法的效率高.同时, 当无约束问题的维数n®∞时, 该比值至少以lnn/ln2 的速度增加, 因而从理论上证明了Newton-PCG算法对大中型问题更有效. 数值实验也支持了上述理论结果.     

非线性最优化的广义梯度投影法

梯度投影法已有许多有效算法,但这些算法还存在三个问题:1)为了保证算法的收敛性,在算法的每一迭代步,需要选取δ-主动约束集,计算量较大.2)在迭代过程中,需要跟踪主动约束集.3)只能处理非线性不等式约束问题.本文讨论非线性等式与不等式约束的优化问题,给出了一个广义梯度投影法,证明了算法的收敛性并且完满地解决了上述三个问题.本文算法结构简单且其处理技巧有普遍意义.     

模糊CRI算法及模糊推理的有效性研究

通过揭示模糊推理的一种CRI算法的逻辑原理,提出了模糊推理的一种新算法.并对单规则的CRI算法(或三Ⅰ算法)的重心(或最大隶属度)去模糊法的有效性进行了研究.发现在单规则的CRI算法(或三Ⅰ算法)的模糊推理中,当大前提的后件取对称模糊集时,采用重心去模糊法使得推理结果无效,而采用最大隶属度去模糊法可使得推理结果有效.     

非线性半定规划若干算法介绍

介绍近几年国际上求解非线性半定规划的若干有效新算法, 包括增广Lagrangian函数法、序列半定规划法、序列线性方程组法以及交替方向乘子法. 最后, 对非线性半定规划的算法研究前景进行了探讨.     

用改进的人工萤火虫群优化算法求解非线性方程组

针对传统算法复合形法在求解非线性方程组时依赖于初始值的选定和人工萤火虫群算法(GSO)算法在求解非线性方程组时求解精度低的缺点,提出一种基于复合形法的GSO算法(CGSO)求解非线性方程组方法.改进后的算法克服了传统算法的缺点且有效的提高了GSO算法在求解非线性方程组的精度.最后,通过对6个非线性方程组的仿真实验结果和传统算法,以及其他群智能算法进行比较,进而说明了CGSO算法的有效性.     

一类单调变分不等式的非精确交替方向法

交替方向法适合于求解大规模问题.该文对于一类变分不等式提出了一种新的交替方向法.在每步迭代计算中,新方法提出了易于计算的子问题,该子问题由强单调的线性变分不等式和良态的非线性方程系统构成.基于子问题的精确求解,该文证明了算法的收敛性.进一步,又提出了一类非精确交替方向法,每步迭代计算只需非精确求解子问题.在一定的非精确条件下,算法的收敛性得以证明.     

具有线性等式和不等式约束的非线性规划的一个算法

§1.引言既约梯度法是求解非线性规划的一类方法.我们目前只看到约束为线性等式或非线性等式的既约梯度法,对于线性不等式或非线性不等式约束的情形还没有相应的既约梯度法.如果通过松驰变量把线性不等式约束化成线性等式的情形处理,则要增加变量的维数,而这是与既约梯度法的思想背道而驰的.在本文中,我们结合既约梯度法与 Ritter在文献[3]中的思想,对具有线性等式和不等式约束的非线性规划问题给出了一种算法,它保留了既约梯度法降低维数的优点,又简化了 Ritter 在[3]中给出的算法.另外,我们还证明了算法的收敛性.     

浅析大M法与两阶段法的一致性

分析了大M法与两阶段法在思想方法、辅助线性规划问题的构造、初始可行基、初始单纯形表、最优性检验和算法步骤等方面的一致性.     

快速幂法子空间跟踪

子空间跟踪算法是许多工程计算问题的核心.Hua等人将计算特征值问题的幂法扩展为自然幂法子空间跟踪算法.在指出基于秩1矩阵更新的自然幂法的快速实现方案NP3不收敛的同时,应用矩阵求逆引理给出了一种新的快速子空间跟踪算法:快速幂法子空间跟踪算法.仿真实验表明,所提算法是收敛与稳定的,其性能优于或相当于几种常见的快速子空间跟踪算法.     

弱拟法锥条件下非凸优化问题的同伦算法

本文给出弱拟法锥条件的定义,并针对非线性组合同伦方程,得到在弱拟法锥条件下求解约束非凸优化问题的同伦内点算法.证明了该算法对于可行域的某个子集中几乎所有的点,同伦路径存在,并且同伦路径收敛于问题的K-K-T点,通过数值例子验证了该算法是有效的.     

非线性伪单调方程组的谱LS型投影算法

基于谱梯度法和著名LS共轭梯度法的结构,该文建立了求解凸约束非线性伪单调方程组问题的谱LS型无导数投影算法.通过构建适当的谱参数,该算法在每一次迭代中都能保证搜索方向的充分下降性,并且独立于线搜索条件.在适当的假设条件和经典无导数线搜索条件下,算法具有全局收敛性.通过数值实验发现,该算法继承了LS共轭梯度法优秀的计算性能,并提高了稳定性.     

非线性约束优化一个强收敛的广义投影强次可行方向法

讨论带非线性不等式和等式约束的最优化问题,借助强次可行方向法和半罚函数的思想,给出了问题的一个新的广义投影强次可行方向法.该算法的一个重要特性是有限次迭代后,迭代点落入半罚问题的可行域.在适当的条件下证明了算法的全局收敛性和强收敛性.数值实验表明算法是有效的.     

随机椭圆最优控制问题的随机配置方法

本文讨论求解随机系数泊松方程约束最优控制问题的有效数值方法.通过应用有限元方法和随机配置法,将原最优控制问题离散转化为最优化问题,再利用交替方向乘子法求解最优化问题.之后,对所提出的算法进行了收敛性分析,并通过数值实验验证了算法的有效性.     

什么是不恢复余数法——阵列除法器的数学分析(Ⅰ)

运算器对于CPU的性能有重要影响,除法器是运算器的一个重要组件.除法器电路常用不恢复余数法,但声称采用了不恢复余数法的各种电路采用的算法却有明显区别.后续文试图对不恢复余数法及不恢复余数阵列除法器电路进行分析.给出了不恢复余数法的一种数学形式及证明.这种形式经过等效变形后才成为电路所用的算法,这一点将在后续文中给出.     

一般约束最优化强收敛的拟乘子-强次可行方向法

本文讨论一般等式和不等式约束优化问题 ,利用广义投影技术和强次可行方向法思想 ,结合拟 K-T点和拟乘子法 [1] 两个新概念 ,建立问题一个初始点任意的有显式搜索方向的新算法 .证明算法不仅收敛到原问题的拟 K- T点 ,且具有更好的强收敛性 .对算法进行了一定的数值试验 .     

凸约束伪单调方程组的无导数投影算法

基于HS共轭梯度法的结构,本文在弱假设条件下建立了一种求解凸约束伪单调方程组问题的迭代投影算法.该算法不需要利用方程组的任何梯度或Jacobian矩阵信息,因此它适合求解大规模问题.算法在每一次迭代中都能产生充分下降方向,且不依赖于任何线搜索条件.特别是,我们在不需要假设方程组满足Lipschitz条件下建立了算法的全...     

求解块三对角方程组的新算法

根据块三对角矩阵的特殊分解,给出了求解块三对角方程组的新算法.该算法含有可以选择的参数矩阵,适当选择这些参数矩阵,可以使得计算精度较著名的追赶法高,甚至当追赶法失效时,由该算法仍可得到一定精度的解.