求解线性Caputo分数阶微分方程的高精度数值算法

首先,研究了计算Caputo分数阶导数的数值算法,并将其应用于求解线性Caputo分数阶微分方程的初值问题,提出了求解此问题的基础数值算法.如果初值条件不足,应用基础算法将无法计算出高精度的数值解.为了解决这一问题,构造辅助函数计算缺少的初值条件,进而设计出高精度的数值算法.计算实例说明,高精度算法是有效的.     

一个求解线性不等式约束的非线性规划的广义梯度投影内点 …

基于内点算法思想,利用广义投影技术设计了求解带线性不等式约束和非负约束的非线性规划的广义梯度投影内点算法,并了算法的收敛性质,数值例子表明算法是有效的。     

计算Riemann-Liouville分数阶积分和导数的数值算法

研究计算Riemann-Liouville (RL)分数阶积分和导数的数值算法.首先,分析了RL分数阶积分和导数的定义式,由于定义式中包含一个积分瑕点,使RL分数阶积分和导数难于计算.然后,给出了一种去掉积分瑕点的方法,在此基础上设计出计算RL分数阶积分和导数的数值算法,并证明了此数值算法具有一阶精度.最后,给出了计算实例,计算结果说明提出的算法是有效的.     

基于Taylor级数的矩阵双曲余弦函数的数值算法

提出了一种基于Taylor级数的矩阵双曲余弦函数的数值逼近算法,为减少计算量使用了Paterson-Stockmeyer方法来计算矩阵Taylor多项式,对逼近误差进行了绝对后向误差分析以减少误差,并设计了算法可以较为快速且准确地求解矩阵双曲余弦函数,最后进行了数值实验,验证了算法的有效性.     

一个求解线性不等式约束的非线性规划的广义梯度投影内点算法

基于内点算法思想,利用广义投影技术设计了求解带线性不等式约束和非负约束的非线性规划的广义梯度投影内点算法,并讨论了算法的收敛性质,数值例子表明算法是有效的.     

一类非线性传输问题的区域分解方法（英文）

针对一类非线性传输问题提出了有限元与边界元的耦合方法并设计了基于耦合法的区域分解算法.该算法避免了求解边界积分方程,从而计算量大大减少.算法的收敛性分析和数值算例验证了该算法的合理和有效性.     

Black-Scholes期权定价方程的自适应小波算法

研究Black-Scholes期权定价方程的自适应算法,对Black-Scholes方程设计插值小波配点离散格式,然后设计自适应算法,该算法能够自动在一个接近最优的网格上找到B-S模型的解,数值试验表明其高效性.     

基于信赖域技术的非单调超记忆梯度算法

基于信赖域技术和修正拟牛顿方程,结合Zhang H.C.非单调策略,设计了新的求解无约束最优化问题的非单调超记忆梯度算法,分析了算法的收敛性和收敛速度.数值实验表明算法是有效的,适于求解大规模问题.     

基于Kleinman迭代算法的非线性系统自适应控制器设计北大核心CSCD

应用Kleinman迭代算法,研究了一类非线性系统的在线自适应控制器设计问题.基于神经网络线性微分包含技术,对此类非线性系统进行建模描述.并在不利用系统后续参数矩阵的情况下,应用Kleinman迭代算法进行反复迭代,求解系统的Riccati方程.进而设计系统的自适应控制器,并证明了该算法的收敛性.最后通过数值仿真验证了该算法的可行性.     

基于Kleinman迭代算法的非线性系统自适应控制器设计

应用Kleinman迭代算法,研究了一类非线性系统的在线自适应控制器设计问题.基于神经网络线性微分包含技术,对此类非线性系统进行建模描述.并在不利用系统后续参数矩阵的情况下,应用Kleinman迭代算法进行反复迭代,求解系统的Riccati方程.进而设计系统的自适应控制器,并证明了该算法的收敛性.最后通过数值仿真验证了该算法的可行性.     

非线性无约束优化问题的滤子填充函数算法

提出了一个求解无约束非线性规划问题的无参数填充函数,并分析了其性质.同时引进了滤子技术,在此基础上设计了无参数滤子填充函数算法,数值实验证明该算法是有效的.     

自适应隐式有限差分方法求解美式期权定价问题

本文针对美式期权的定价问题设计了基于有限差分方法的预估-校正数值算法.该算法采用显式离散格式先对自由边界条件进行预估,再对经过变量替换后的关于期权价格的偏微分方程采用隐式格式离散,并用Fourier方法分析了此离散格式的稳定性.接下来,引入基于Richardson外推法的后验误差指示子.这个后验误差指示子能够在给定的误差阈值范围内,针对期权价格和自由边界找到合适的网格划分.最后,通过设计多组数值实验并与Fazio^[1]采用显式离散格式算得的数值结果相比较,验证了所提算法的有效性,稳定性和收敛性.     

求解Navier-Stokes方程最优控制问题的移动网格方法

提出了一种受偏微分方程约束最优控制问题的移动网格方法,并以NavierStokes方程为状态方程进行了研究.所采用的网格移动策略中节点距离的移动是通过求解一个扩散方程得到.设计出了有效的求解流体力学最优控制问题的算法,给出了算法的实施过程.提供的数值算例说明所提算法可以在保证高精度数值解的前提下稳定、高效的求解最优控制问题.     

演化均匀优化算法

针对演化算法，使用随机法产生初始点带来的缺陷和均匀设计方法的优点，提出了演化均匀优化算法，进行了算法收敛性分析，并把它应用于多峰函数的数值优化计算，给出了计算示例，结果表明该方法是一种可行而且有效的优化算法．     

新的非单调线搜索规则BFGS算法的全局收敛性

本文在Zhang H.C.的非单调线搜索规则的基础上,设计了求解无约束最优化问题的新的非单调线搜索BFGS算法,在一定 的条件下证明了算法的线性收敛性和超线性收敛性分析.数值例子表明算法是有效的.     

渗流问题灰色数值模型的解法研究

灰色数值模型的求解是研究灰色数值模型的一个重要问题 .本文根据灰集合、灰数及其灰色运算规则 ,在渗流系统的基本灰色数值模型的基础上 ,分析了求解这类模型的一整套灰色数值算法 ,并对灰色数值算法、普通算法和经典数值方法的计算结果进行了全面比较 ,论证了灰色数值算法对灰信息传递的正确性和对渗流系统描述的合理性 .     

求解稀疏分裂可行问题的一种投影算法

本文研究了稀疏分裂可行问题.通过将分裂可行问题转化为一个目标函数为凸函数的稀疏约束优化问题,设计一种梯度投影算法来求解此问题,获得了算法产生的点列可以收敛到稀疏分裂可行问题的一个解.用数值例子说明了算法的有效性.     

一个新的求解半正定规划问题的原始对偶内点算法

选择合适的核函数对设计求解线性规划与半正定规划的原始对偶内点算法以及复杂性分析都十分重要.Bai等针对线性规划提出三种核函数,并给出求解线性规划的大步迭代复杂界,但未给出数值算例验证算法的实际效果(Bai Y Q,Xie W,Zhang J.New parameterized kernel functions for linear optimization.J Global Optim,2012.DOI 10.1007/s10898-012-9934-z).基于这三种核函数设计了新的求解半正定规划问题的原始对内点算法.进一步分析了算法关于大步方法的计算复杂性界,同时通过数值算例验证了算法的有效性和核函数所带参数对计算复杂性的影响.     

约束优化问题的单参数填充函数算法

本文研究约束优化问题的全局优化确定性方法.基于填充函数的定义,具体构造出了一个新的单参数填充函数并做了相关理论证明.结合SQP和BFGS局部极小化算法设计了新的填充函数全局优化算法.数值实验表明,该算法可行有效,具有良好的全局寻优能力.     

线性约束三次规划问题的全局最优性必要条件和最优化算法

讨论了带线性不等式约束三次规划问题的最优性条件和最优化算法. 首先, 讨论了带有线性不等式约束三次规划问题的 全局最优性必要条件. 然后, 利用全局最优性必要条件, 设计了解线性约束三次规划问题的一个新的局部最优化算法(强局部最优化算法). 再利用辅助函数和所给出的新的局部最优化算法, 设计了带有线性不等式约束三 规划问题的全局最优化算法. 最后, 数值算例说明给出的最优化算法是可行的、有效的.