全局优化问题的一个新的无参数填充函数

求全局最优化问题的填充函数算法被提出以来，参数的选取和调整一直是制约算法有效性的因素。如何在实际的计算过程中选取合适的参数，直接影响和决定了运算速度和效率。因此，构造不含参数的填充函数就显得极为重要。提出一个新的无参数的填充函数，对其理论性质进行了分析，并给出相应的填充函数算法，数值计算验证了算法的有效性。     

线性比式和规划问题的输出空间分支定界算法

本文旨在针对线性比式和规划这一NP-Hard非线性规划问题提出新的全局优化算法.首先，通过引入p个辅助变量把原问题等价的转化为一个非线性规划问题，这个非线性规划问题的目标函数是乘积和的形式并给原问题增加了p个新的非线性约束，再通过构造凸凹包络的技巧对等价问题的目标函数和约束条件进行相应的线性放缩，构成等价问题的一个下界线性松弛规划问题，从而提出了一个求解原问题的分支定界算法，并证明了算法的收敛性.最后，通过数值结果比较表明所提出的算法是可行有效的.     

分布式通信响应优化问题及其内点法求解

为了优化移动互联网的分布式通信系统的响应速度,建立分布式通信系统响应速度最优化问题的数学模型,并设计和改进求解该最优化问题的内点法.针对该最优化问题发展一套高效率预条件方法来帮助求解内点法,不但改善计算方法的数值稳定性,而且提高算法的计算效率.通过数值实验验证该预条件对算法稳定性和效率的提高.     

应用图论分析与最优化理论来数据挖掘大规模水牛普里昂蛋白结构数据

图论、最优化理论显然在蛋白质结构的研究中大有用场. 首先, 调查/回顾了研究蛋白质结构的所有图论模型. 其后, 建立了一个图论模型: 让蛋白质的侧链来作为图的顶点, 应用图论的诸如团、 $k$-团、 社群、 枢纽、聚类等概念来建立图的边. 然后, 应用数学最优化的现代摩登数据挖掘算法/方法来分析水牛普里昂蛋白结构的大数据. 成功与令人耳目一新的数值结果将展示给朋友们.     

简单柔性机械臂的构造性逆动力学方法

本文提出了适于简单柔性机械臂的一种基于谱分析的构造性逆动力学方法。数值模拟和实验结果表明，这种方法提供的开环输入力矩，不仅可以实现机械臂特定的刚体转动，而且可以有效地减弱柔性对机械臂精确定位的影响。     

CONTINUUM TOPOLOGY OPTIMIZATION FOR MONOLITHIC COMPLIANT MECHANISMS OF MICRO-ACTUATORS

A multi-objective scheme for structural topology optimization of distributed compliant mechanisms of micro-actuators in MEMS condition is presented in this work, in which mechanical flexibility and structural stiffness are both considered as objective functions. The compliant micro-mechanism developed in this way can not only provide sufficient output work but also have sufficient rigidity to resist reaction forces and maintain its shape when holding the work-piece. A density filtering approach is also proposed to eliminate numerical instabilities such as checkerboards, mesh-dependency and one-node connected hinges occurring in resulting mechanisms. SIMP is used as the interpolation scheme to indicate the dependence of material modulus on element-regularized densities. The sequential convex programming method, such as the method of moving asymptotes (MMA), is used to solve the optimization problem. The validation of the presented methodologies is demonstrated by a typical numerical example.     

有限理性下参数最优化问题解的稳定性

主要研究有限理性下参数最优化问题解的稳定性.即在两类扰动即目标函数及可行集二者,目标函数、可行集及参数三者分别同时发生扰动的情形下,对参数最优化问题引入一个抽象的理性函数,分别建立了参数最优化问题的有限理性模型M,运用"通有"的方法,得到了上述两种扰动情形下相应的有限理性模型M的结构稳定性及对ε-平衡(解)的鲁棒性,即有限理性下绝大多数的参数最优化问题的解都是稳定的,并以一个例子说明所得的稳定性结果均是正确的.     

电子结构计算的数值方法与理论

第一原理电子结构计算已成为探索与研究物质机理、理解与预测材料性质的重要手段和工具.虽然第一原理电子结构计算取得了巨大的成功，但是如何利用高性能计算机又快又好地计算大规模体系，如何从数学角度理解电子结构模型的合理性与计算的可靠性和有效性，依然充满各种挑战.基于密度泛函理论的第一原理电子结构计算的核心数学模型为Kohn-Sham方程或相应的Kohn-Sham能量泛函极小问题.近年来，人们分别从非线性算子特征值问题的高效离散及Kohn-Sham能量泛函极小问题的最优化方法设计两个方面对电子结构计算的高效算法设计及分析展开了诸多研究.本文重点介绍我们小组在电子结构计算的方法与理论方面的一些进展，同时简单介绍该领域存在的困难与挑战.     

基于蒙特卡洛分析的稳健性优化方法——以白金纳米粒子沉积过程为例

以白金纳米粒子在超临界二氧化碳中的沉积过程的稳健性优化问题为例,首先采用Chrastil模型对白金纳米粒子的沉积过程构建溶解度拟合方程,并进行参数拟合优度分析.然后采用蒙特卡洛仿真方法分析了现有质量约束和成本约束等条件下的沉积过程溶解度最优解,并进行敏感度分析,然后对过程参数进行调整优化,进一步分析了溶解度稳健性最优解,最后提出了基于蒙特卡洛仿真分析的多种约束条件下的过程最优稳健解获取方法.     

求解多项式规划的一个全局最优化算法

提出一个求解带箱子约束的一般多项式规划问题的全局最优化算法,该算法包含两个阶段,在第一个阶段,利用局部最优化算法找到一个局部最优解.在第二阶段,利用一个在单位球上致密的向量序列,将多元多项式转化为一元多项式,通过求解一元多项式的根,找到一个比当前局部最优解更好的点作为初始点,回到第一个阶段,从而得到一个更好的局部最优解,通过两个阶段的循环最终找到问题的全局最优解,并给出了算法收敛性分析.最后,数值结果表明了算法是有效的.