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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
反演二维瞬态热传导问题随温度变化的导热系数   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于边界元法反演二维瞬态热传导问题随温度变化的导热系数.采用Kirchhoff变换将非线性的控制方程转变为线性方程.边界元法用于构建二维瞬态热传导问题的数值分析模型.将反演参数作为优化变量,测点温度计算值与测量值之间的残差平方和作为优化目标函数.引入复变量求导法求解目标函数的梯度矩阵,梯度正则化法用于优化目标函数获得反演结果.探讨时间步长、测点数量和随机偏差对反演结果的影响.减小步长、增加测点数量收敛速度加快.降低了随机偏差,计算结果更精确.算例证明了算法的有效性与稳定性.  相似文献   

2.
基于混沌粒子群算法的Tikhonov正则化参数选取   总被引:2,自引:0,他引:2  
余瑞艳 《数学研究》2011,44(1):101-106
Tikhonov正则化方法是求解不适定问题最为有效的方法之一,而正则化参数的最优选取是其关键.本文将混沌粒子群优化算法与Tikhonov正则化方法相结合,基于Morozov偏差原理设计粒子群的适应度函数,利用混沌粒子群优化算法的优点,为正则化参数的选取提供了一条有效的途径.数值实验结果表明,本文方法能有效地处理不适定问题,是一种实用有效的方法.  相似文献   

3.
针对含有热源的瞬态热传导反问题,引入一个变换将含热源热传导问题转换为无热源热传导问题,采用改进布谷鸟算法反演热扩散系数.正问题由边界元法求解.将热扩散系数作为优化变量,以计算温度和测量温度之间的接近程度为目标函数,通过改进布谷鸟算法极小化目标函数来优化估计热扩散系数.比较共轭梯度法、布谷鸟算法和改进布谷鸟算法的反演结果.与共轭梯度法相比,改进布谷鸟算法对迭代初值不敏感;与布谷鸟算法相比,改进布谷鸟算法收敛速度更快.算例讨论了测点数量、鸟巢数量、测量误差对计算结果的影响.增加测点数量,反演结果精度降低;增加鸟巢数量,迭代次数减少;随着测量误差的增大,结果精度降低.数值算例验证了改进布谷鸟算法反演热扩散系数的准确性和有效性.  相似文献   

4.
稀疏优化模型是目前最优化领域中非常热门的研究前沿课题,在压缩感知、图像处理、机器学习和统计建模等领域都获得了成功的应用.本文以光谱分析技术、数字信号处理和推荐系统等多个应用问题为例,阐述稀疏优化模型的建模过程与核心思想.稀疏优化模型属于组合优化模型,非常难以求解(NP-难).正则化方法是稀疏优化模型的一类常用的求解方法.我们将介绍正则化方法的原理与几类常见的正则化模型,并阐述正则化模型的稳定性理论与多种先进算法.数值实验表明,这些算法都具有快速、高效、稳健等显著优点.稀疏正则化模型将在大数据时代中发挥更显著的计算优势与应用价值.  相似文献   

5.
马玉敏  蔡邢菊 《计算数学》2022,44(2):272-288
增广拉格朗日方法是求解带线性约束的凸优化问题的有效算法.线性化增广拉格朗日方法通过线性化增广拉格朗日函数的二次罚项并加上一个临近正则项,使得子问题容易求解,其中正则项系数的恰当选取对算法的收敛性和收敛速度至关重要.较大的系数可保证算法收敛性,但容易导致小步长.较小的系数允许迭代步长增大,但容易导致算法不收敛.本文考虑求解带线性等式或不等式约束的凸优化问题.我们利用自适应技术设计了一类不定线性化增广拉格朗日方法,即利用当前迭代点的信息自适应选取合适的正则项系数,在保证收敛性的前提下尽量使得子问题步长选择范围更大,从而提高算法收敛速度.我们从理论上证明了算法的全局收敛性,并利用数值实验说明了算法的有效性.  相似文献   

6.
考虑了一类球型区域上变系数反向热传导问题.这个问题是不适定的,即问题的解(若存在)并不连续依赖于测量数据.构造了投影迭代正则化方法,得到了该反问题的正则近似解,同时给出了在先验和后验参数选取规则下精确解与正则近似解之间的收敛性误差估计.最后,通过数值结果验证了该方法的有效性.  相似文献   

7.
研究了正则化方法中正则参数的求解问题,提出了利用微分进化算法获取正则参数.微分进化算法属于全局最优化算法,具有鲁棒性强、收敛速度快、计算精度高的优点.把正则参数的求解问题转化为非线性优化问题,通过保持在解空间不同区域中各个点的搜索,以最大的概率找到问题的全局最优解,同时还利用数值模拟将此方法与广义交叉原理、L-曲线准则、逆最优准则等进行了对比,数值模拟结果表明该方法具有一定的可行性和有效性.  相似文献   

8.
在本文中,我们给出了一种有效的无网格方法来求解逆热传导问题,含有Neumann边界条件情形.所得到的PDE-约束优化法是一种在空间与时间域上的全局近似方法,其中将控制方程的基本解作为基函数.由于初始测量数据包含有噪声误差,则所得线性方程组的系数矩阵通常是病态的,文中利用广义交叉验证(GCV)的Tikhonov正则化方法来获得更加稳定的数值解.通过数值结果表明,本文给出的方法是精确、有效、鲁棒的.  相似文献   

9.
Julia集具有分形结构,一旦确定吸引域边界上任一点,就可通向任一个吸引周期点的吸引域.Newton-Raphson法利用此性质可计算方程所有根,并可精确计算BFGS法和共轭梯度法中下降方向步长,将两种算法分别与混沌优化算法结合,因而从新的视角建立一种融合分形理论的混合混沌优化算法.研究表明,所提出算法的计算效率高于利用Wolf一维不精确搜索求得步长的混合算法,而且混合混沌BFGS算法的优化能力优于混合混沌共轭梯度算法,也说明BFGS的局部搜索能力比共轭梯度法强.  相似文献   

10.
本文把混沌优化算法和无参数填充函数有机结合起来,在提出一类无参数填充函数和证明其填充性质的基础上,构造出一种混合优化算法,该算法提高了全局最优解的精度和算法效率.按照理论分析设计了一个基于混沌的无参填充函数全局优化算法,理论分析和数值实验结果证明了算法的有效性和优越性.  相似文献   

11.
We consider a coefficient identification problem for a mathematical model with free boundary related to ductal carcinoma in situ (DCIS). This inverse problem aims to determine the nutrient consumption rate from additional measurement data at a boundary point. We first obtain a global‐in‐time uniqueness of our inverse problem. Then based on the optimization method, we present a regularization algorithm to recover the nutrient consumption rate. Finally, our numerical experiment shows the effectiveness of the proposed numerical method.  相似文献   

12.
In this article, we consider coefficient identification problems in heat transfer concerned with the determination of the space‐dependent perfusion coefficient and/or thermal conductivity from interior temperature measurements using the conjugate gradient method (CGM). We establish the direct, sensitivity and adjoint problems and the iterative CGM algorithm which has to be stopped according to the discrepancy principle in order to reconstruct a stable solution for the inverse problem. The Sobolev gradient concept is introduced in the CGM iterative algorithm in order to improve the reconstructions. The numerical results illustrated for both exact and noisy data, in one‐ and two‐dimensions for single or double coefficient identifications show that the CGM is an efficient and stable method of inversion.  相似文献   

13.
This paper investigates an inverse problem for parabolic equations backward in time, which is solved by total‐variation‐like (TV‐like, in abbreviation) regularization method with cost function ∥ux2. The existence, uniqueness and stability estimate for the regularization problem are deduced in the linear case. For numerical illustration, the variational adjoint method, which presents a simple method to derive the gradient of the optimization functional, is introduced to reconstruct the unknown initial condition for both linear and nonlinear parabolic equations. The conjugate gradient method is used to iteratively search for the optimal approximation. Numerical results validate the feasibility and effectiveness of the proposed algorithm. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

14.
Much research on Artificial Intelligence (AI) has been focusing on exploring various potential applications of intelligent systems. In most cases, the researches attempt to model human intelligence by mimicking the brain structure and function, but they ignore an important aspect in human learning and decision making: the artificial emotion. In this paper, we present a new unconstrained global optimization method, hybrid chaos optimization algorithm with artificial emotion (HCOAAE), which avoids trapping to local minima, and improves convergence in large space and high-dimension optimization problems. The main purpose of artificial emotion is to mimic decision making behavior process of humans, to choose most suitable parameters of HCOAAE and decide whether to change current search strategy or not in the next iteration. Numerical simulations of 13 benchmark functions with different dimensions are used to test the performance of HCOAAE. Experimental results show that the proposed method significantly outperforms the existing methods in terms of convergence speed, computational effectiveness, and numerical stability.  相似文献   

15.
This paper considers the numerical simulation of optimal control evolution dam problem by using conjugate gradient method.The paper considers the free boundary value problem related to time dependent fluid flow in a homogeneous earth rectangular dam.The dam is taken to be sufficiently long that the flow is considered to be two dimensional.On the left and right walls of the dam there is a reservoir of fluid at a level dependent on time.This problem can be transformed into a variational inequality on a fixed domain.The numerical techniques we use are based on a linear finite element method to approximate the state equations and a conjugate gradient algorithm to solve the discrete optimal control problem.This algorithm is based on Armijo's rule in the unconstrained optimization theory.The convergence of the discrete optimal solutions to the continuous optimal solutions,and the convergence of the conjugate gradient algorithm are proved.A numerical example is given to determine the location of the minimum surface  相似文献   

16.
基于分数阶微积分正则化的图像处理   总被引:1,自引:0,他引:1  
陈云  郭宝裕  马祥园 《计算数学》2017,39(4):393-406
全变分正则化方法已被广泛地应用于图像处理,利用此方法可以较好地去除噪声,并保持图像的边缘特征,但得到的优化解会产生"阶梯"效应.为了克服这一缺点,本文通过分数阶微积分正则化方法,建立了一个新的图像处理模型.为了克服此模型中非光滑项对求解带来的困难,本文研究了基于不动点方程的迫近梯度算法.最后,本文利用提出的模型与算法进行了图像去噪、图像去模糊与图像超分辨率实验,实验结果表明分数阶微积分正则化方法能较好的保留图像纹理等细节信息.  相似文献   

17.
In this paper, we present hybrid inertial proximal algorithms for the split variational inclusion problems in Hilbert spaces, and provide convergence theorems for the proposed algorithms. In fact, an inertial type algorithm was proposed as an acceleration process. As application, we study split minimization problem, split feasibility problem, relaxed split feasibility problem and linear inverse problem in real Hilbert spaces. Finally, numerical results are given for our main results.  相似文献   

18.
王泽文  张文 《计算数学》2011,33(1):87-102
本文研究由单个入射声波或电磁波及其远场数据反演多个柔性散射体边界的逆散射问题.通过建立边界到边界总场的非线性算子及其n6chet导数,本文首先给出了基于单层位势的组合Newton法.将组合Newton法转化为泛响优化问题,从而获得了该方法重建单个散射体的收敛性分析.然后,基于遗传算法和正则化参数选取的模型函数方法,给出...  相似文献   

19.
以人民币现金押运为研究背景,考虑了一种基于多类型风险的现金押运路线问题,以在途风险成本、库存现金风险成本以及运输成本为优化目标,建立了混合整数线性规划模型,并提出了一种基于多样化策略和改进邻域搜索的混合遗传算法,其中遗传算法对押运路线进行选择,贪心算法用来求解各类风险指标。数值实验分别对问题特性和算法性能进行了分析。实验结果表明:1)混合遗传算法能求解更大规模的问题,得到较好的解,并很好地平衡了运行时间和求解质量;2)多类型风险影响了行驶路线;3)客户的期望需求影响了库存现金风险。  相似文献   

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