约束最优化

摘要： 针对可重复使用运载火箭再入大气前严格的速度、位置约束,为实现动力切换情况下的跨飞行段制导,本文将迭代目标的估计、补偿和切换作为主要研究内容,对传统迭代制导进行了改进。依据传统迭代制导算法的推导思路,建立了发射坐标系下的多段迭代制导模型,具备预测滑行终点状态的函数,并推导出姿态角的解析表达式。通过将转弯段、滑行段、减速段整合为一个逻辑上的飞回段并部署唯一制导算法的方式,将初始偏差分散在多个飞行段修正,减轻单一动力段制导压力。仿真结果表明:该算法计算时间少、精度高、鲁棒性强,实现水平方向速度0.05 m/s、位置0.5 m以内的精度。

摘要： γ能谱测量分析是放射性核素定性识别和定量分析的重要手段.复杂能谱重峰解析一直是γ能谱分析的难点.为此,提出了一种基于约束非线性最优化的重峰解析方法,对常规重峰解析的非线性最小二乘拟合问题增加系统刻度约束,使结果更符合物理实际;设计了一种简单的迭代方法,实现了约束最优化问题的快速求解.采用仿真数据研究了不同统计涨落、峰间距和峰面积差别时的重峰解析性能,并采用实测数据进行了验证.结果 表明:相比于无约束方法,该方法解析高统计涨落能谱重峰的峰面积相对误差可降低50％以上,适于在复杂能谱解析中使用.

摘要： 煤层工业组分的计算一直是煤层评价的关键课题.以沁水盆地3#、15#煤层为研究对象,通过煤岩测试标定测井资料,研究了回归分析法和约束最优化算法在煤岩工业组分计算中的应用效果.应用实例显示:当煤岩测试资料充足时,基于煤岩刻度测井技术进行统计建模,可获得符合地区规律的回归分析模型,效果较好;当测试资料不足时,采用基于体积模型方法的约束最优化算法,结果较为合理.

摘要： 本文将恒沸点预测的常规非线性方程组求解问题转化为约束最优化(求目标函数最小值)问题;根据目标函数值的大小可判断多元液体混合物是否形成共沸物,如形成共沸物则能准确预测恒沸点(共沸组成和共沸温度).本法预测结果与文献二元和三元共沸物的实验数据对比,共沸温度的预测平均误差为1.43 K,共沸组成的预测平均相对误差为4.5％.新算法简单可靠且稳定性(收敛性)好.

摘要： To improve the disaster prevention capacity of high speed railway,and ensure the economy and rationality of rescue sites,the constrained optimal method was used to solve the location decision-making of rescue sites on long bridges.Three constraint conditions,including the rescue sites spacing,the risk grading and the rescue time,were researched and analyzed.Least rescue time that relief vehicles reach the rescue sites from the local rescue departments was taken as optimal object,the location decision-making model of rescue sites on long bridge was established,and an example was applied to validate the model.The results show that the rescue site should set at interval of 6 km to 10 km when the bridge length is longer than 10 km.The Bayesian network theory is a feasible method to evaluate the risk grading of the alternative rescue sites,and the Dijkstra algorithm is a good way to determine the optimal path between the local rescue departments and the rescue sites.The present model is simple and reliable,and it could solve the problem of locating rescue sites on long bridges well.%为提高高速铁路的防灾能力,确保救援定点布局经济合理,采用约束最优化法进行长大桥梁救援定点的选址决策.研究分析救援定点选址决策的3个约束条件:设置间距、风险等级和救援时程.以各地方救援部门至救援定点的时程总和最小为目标,建立长大桥梁救援定点的选址决策模型,并对模型进行实例验证.结果表明:当区间桥梁长度大于10 km时,应该沿线路方向每隔约6～ 10 km设置一处救援定点;应用贝叶斯网络理论评价救援定点备选位置的风险等级和采用Dijkstra算法求解地方救援部门至救援定点之间的最优时程是合理有效的.该模型计算过程简单,评价结果可靠,能够较好地解决长大桥梁救援定点的选址决策问题.

摘要： 利用波阻抗剖面的非高斯分布特点以及地震子波褶积矩阵的Toeplitz结构,对波阻抗剖面进行全变分(TV)约束,可以在压制随机噪声的同时保持剖面的不连续性,对地震子波褶积矩阵进行Toeplitz稀疏矩阵分解得到地震子波的稀疏表达.地震资料的低频损失导致无法反演出波阻抗的低频背景,故将测井或解释层位信息通过最小二乘法建立约束条件.建立的约束最优化目标函数可以同时反演子波和波阻抗.文中将地震剖面整体处理,反演结果比常规的逐道反演具有更高的精度、横向连续性和抗噪性.

摘要： Line search and trust region are two most popular techniques to generate steps with the help of derivatives of the objective and constraint functions.However,there is a lessknown technique,arc-search method,which is relatively new and may generate more efficient algorithms in some cases.In this paper,we will survey this technique,discuss its applications in different optimization problems,and explain its potential improvements over traditional line search method.%非线性最优化算法主要包括两个步骤:一是利用目标函数和约束函数的导数或相关信息来确定搜索方向,二是利用一维搜索和信赖域方法来确定沿搜索方向步长.一维直线搜索在各种教科书及参考文献中被广泛地讨论过,而另一种搜索方法——弧搜索方法,在某些情况下更有效却鲜为人知.本文讨论弧搜索方法的一些细节及在各种最优化问题中的应用,并指出弧搜索技术比直线搜索对某些问题更具优越性.

摘要： 精确罚函数方法是求解优化问题的一类经典方法,传统的精确罚函数不可能既是简单的又是光滑的,这里简单的是指罚函数中不包含目标函数和约束函数的梯度信息.针对等式约束问题提出了不同与传统罚函数的一类新的简单光滑罚函数并证明了它是精确的.给出了以新的罚函数为基础的罚函数方法并用数值例子说明算法是可行的.%Exact penalty function method is one of the main approaches for solving constrained nonlinear programming problems.For the traditional exact penalty function,it is not both smooth and simple.It is simple in the sense that the gradient of the objective function and constrained functions is not involved in the penalty function.In this paper,a new class of simple and smooth penalty functions which are different from the tradition penalty functions is proposed for the equality constrained problem.It is proved that the class of exact penalty functions is exact.The algorithm based on the new smoothed penalty functions is proposed.Two numerical examples show that the algorithm is efficient.

摘要： 针对非线性不等式约束优化问题提出一种新的光滑精确罚函数,并证明这种类型的光滑罚函数对求解非线性约束优化问题具有好的性质.基于这个光滑精确罚函数,文中设计罚函数算法,并证明在一些较弱的条件下,算法具有全局收敛性.最后,一些数值算例说明算法的有效性.%In this paper,a new smoothing technique to the classical l1 exact penalty function for nonlinear constrained optimization problems is presented.The paper proves that this type of the smoothing penalty functions has good properties for solving nonlinear constrained optimization problems.Under some mild conditions,an algorithm based on our smoothing function is given,which is shown to be globally convergent.Some numerical examples are given to illustrate the applicability of the present smoothing method,which show that the algorithm is efficient.

摘要： 将无线传感器网络节点间连接关系看作位置的几何约束，可以把定位抽象成约束最优化的数学问题。基于此类模型，提出了一种凸规划的改进算法Sector-Convex，通过引入节点间的相对角度，建立扇形约束模型，并将节点间约束扩展到两跳，缩小了问题的可行域。仿真结果表明，与Convex相比，Sector-Convex算法可以显著提高定位精度，并且随着平均连接度的增加，精度的改进效果愈加明显。

摘要： 网络层析成像(Network Tomography)通过端到端的测量估计网络内部链路的时延特征,频率域的网络层析成像方法可以降低时延估计的计算复杂度。本文在现有方法的基础上,提出一种频率域的约束最优化方法对网络内部链路时延进行了估计,在保证较低计算复杂度的同时,提高了估计算法的稳定性和灵活性以及估计结果的精确性和可辨识性。仿真验证了本方法在存在较大测量误差的情况下,仍能获得精度很高的链路时延分布。

摘要： 提出通带无失真矩阵滤波器设计方法。将矩阵滤波器对通带向量响应无失真作为约束条件，将全空间输出响应范数最小作为目标函数，构造自变量为矩阵滤波器的约束最优化问题。利用最优化问题构造Lagrange函数，得出解的表达式。仿真可知，该方法在通带响应的误差非常小，能达到通带无失真的目的。

摘要： 本文提出了一种自适应调制垂直--贝尔实验室分层空时结构(V-BLAST)系统的低复杂度比特、功率分配算法,将用户需求驱动的自适应策略作为一种软性限制包含在资源分配问题中,引入满足自适应策略需要的可变罚函数的方法,用以求解同时包含软/硬性限制的资源分配约束最优化问题,并由此提出一个在效用计算环境下的基于自适应策略的资源分配模型。通过将这个资源分配模型应用于含自适应策略软性限制的优先级策略实例,并进行仿真实验来说明所提出的资源模型的有效性。

摘要： 多目的进化型算法部，在将个体参数的组赋予给适应度推定部的搜索履历存贮装置的同时，也赋予给最优化对象。最优化对象根据个体参数的组，输出适应度的采样值的组。搜索履历存贮装置，将个体参数的组和采样值的组作为搜索履历来存贮。适应度推定模块，根据搜索履历存贮装置中存贮的搜索履历，算出真的适应度的推定值的组，将推定值的组赋予给多目的进化型算法部。多目的进化型算法部，根据多个组的推定值，按照遗传性算法，求出佩瑞多最优个体集合。

摘要： 在元件安装机(10)将元件(P)安装于基板(B)时，在元件识别(步骤S102)中通过对该元件(P)进行拍摄而取得的图像数据(Dp)被存储于存储部(92)(步骤S103)，并基于该图像数据(Dp)使亮度关联条件最优化(步骤S201、S301～S311)。因此，能够取得与实际成为元件安装的对象的元件(P)相应的适当的亮度关联条件。

摘要： 本发明提供元件安装线的最优化装置及元件安装线的最优化方法。元件安装线(1)的最优化装置(7)具备：周期时间运算部(831)，分别运算各元件安装机(21～2A)将通过最优化处理而分配的元件种类的元件向一张基板(K)装配所需的周期时间(tc)；排除机设定部(832)，以将特定的一部分元件安装机(2A)从以后的运算处理中排除的方式进行设定；平衡效率运算部(833)，运算生产线平衡效率(LBE)，所述生产线平衡效率(LBE)表示未被排除的元件安装机(21～29)的周期时间被平均化的程度；及平衡效率显示部(834)，显示生产线平衡效率。由此，适当地评价在开始基板的生产以前实施的最优化处理的结果，有效利用元件安装线的本来的装置性能。

摘要： 本发明提供元件安装线的最优化装置及元件安装线的最优化方法。元件安装线(1)的最优化装置(7)具备：周期时间运算部(831)，分别运算各元件安装机(21～2A)将通过最优化处理而分配的元件种类的元件向一张基板(K)装配所需的周期时间(tc)；排除机设定部(832)，以将特定的一部分元件安装机(2A)从以后的运算处理中排除的方式进行设定；平衡效率运算部(833)，运算生产线平衡效率(LBE)，所述生产线平衡效率(LBE)表示未被排除的元件安装机(21～29)的周期时间被平均化的程度；及平衡效率显示部(834)，显示生产线平衡效率。由此，适当地评价在开始基板的生产以前实施的最优化处理的结果，有效利用元件安装线的本来的装置性能。

摘要： 本发明提供一种元件种类配置的最优化方法，在将自动填装元件收纳带(85、86)的自动供料器装置(9)、不进行自动填装的手动供料器装置(7)及带盘保持装置(6)向共用托盘(5)上的配设位置(第一～第九插槽SL1～SL9)配设时，将多个元件种类(P1～P9)最优地配置于多个配设位置，该元件种类配置的最优化方法包括：将多个配设位置的一部分(SL3～SL7)确定为固定位置而固定自动供料器装置的步骤(S1)；及在不使自动供料器装置从固定位置移动并能够使手动供料器装置移动到固定位置以外的任意的配设位置的条件下，进行将多个元件种类最优地配置于多个配设位置的模拟的最优化步骤(S4)。由此，能够有效地活用自动供料器装置，而且，能够综合性地考虑换产调整作业时间及装配循环时间而提高生产效率。

摘要： 本发明的元件安装线(1)的最优化装置(7)具备：周期时间运算部(831)，分别运算各元件安装机(21～2A)将通过最优化处理而分配的元件种类的元件向一张基板(K)装配所需的周期时间(tc)；排除机设定部(832)，以将特定的一部分元件安装机(2A)从以后的运算处理中排除的方式进行设定；平衡效率运算部(833)，运算生产线平衡效率(LBE)，所述生产线平衡效率(LBE)表示未被排除的元件安装机(21～29)的周期时间被平均化的程度；及平衡效率显示部(834)，显示生产线平衡效率。由此，适当地评价在开始基板的生产以前实施的最优化处理的结果，有效利用元件安装线的本来的装置性能。

摘要： 多目的进化型算法部，在将个体参数的组赋予给适应度推定部的搜索履历存贮装置的同时，也赋予给最优化对象。最优化对象根据个体参数的组，输出适应度的采样值的组。搜索履历存贮装置，将个体参数的组和采样值的组作为搜索履历来存贮。适应度推定模块，根据搜索履历存贮装置中存贮的搜索履历，算出真的适应度的推定值的组，将推定值的组赋予给多目的进化型算法部。多目的进化型算法部，根据多个组的推定值，按照遗传性算法，求出佩瑞多最优个体集合。

摘要： 本发明提供一种多性能最优化设计装置以及多性能最优化设计方法。所述多性能最优化设计装置执行如下处理，即，对通过模拟并针对多个性能中的每一个而取得的离散的观测值分别进行填补，从而针对所述多个性能中的每一个而输出连续的预测值以及预测误差，并基于所述预测值以及所述预测误差，针对所述多个性能中的每一个而计算出用于对可执行所述多个性能中的每一个的区域进行搜索的多个计算点，利用所述被计算出的多个计算点而针对所述多个性能中的每一个而计算出可执行所述多个性能中的每一个的概率分布，并将针对所述多个性能中的每一个而计算出的概率分布的总乘积作为多性能可执行区域而进行输出。

摘要： 使用模拟退火法对参数进行最优化的最优化系统(1)的特征在于，具备：条件设定部(41)，设定包括所使用的温度、作为评价对象的参数的参数候选以及测定时间的条件，该测定时间是测定用于评价参数候选的代价函数的评价值的时间；评价部(31)，使用所设定的条件测定评价值；采用与否判定部(42)，基于评价值判定参数候选的采用与否；以及结束判定部(43)，判定是否满足预先决定的结束条件，在直到满足结束条件为止重复进行包括条件的设定、评价值的测定以及参数候选的采用与否判定的评价处理，条件设定部(41)在每当重复评价处理时，基于在该评价处理中使用的温度，决定测定时间。

摘要： 本发明的层叠复合构件的形状最优化解析方法将由平面单元及/或立体单元构成的车身模型的一部分通过层叠复合构件进行模型化，并进行该模型化后的层叠复合构件的形状的最优化解析，其中，包括：设计空间设定步骤(S1)，将车身模型中的成为最优化的对象的部分设定为设计空间；层叠块模型生成步骤(S3)，在设计空间生成由立体单元构成且材料特性不同的多个层层叠而成的层叠块模型；结合处理步骤(S5)，将层叠块模型与车身模型结合；及最优化解析步骤(S7)，输入解析条件，进行求出对于层叠块模型的最优形状的最优化解析。