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非凸内点算法

发布时间:2022-09-24 14:45:20

1. 高等数学 拐点,凹凸性

二阶导f''(x)>0,即在(-∞,0)和(1,+∞)上向下凸,二阶导f''(x)<0,即在(0,1)上向上凸,二阶导的零点为x=0,或x=1,则拐点坐标为(0,-1)和(1,-1).代入函数计算就可得。

2. 于波的论文着作

SCI杂志论文:
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[48] 有限极大极小问题的拟牛顿法,吉林大学学报(理科版),第44卷(2006),第3期,
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[56] 一类非凸Brouwer不动点问题的同伦算法,吉林大学自然科学学报,1994, No.2, 37-
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[58] 用单纯形方法解双参数特征值问题,高校计算数学学报,13 (1991), No.3, 283-292.

3. 求多边形内一点的算法

随便一点么?
这还不简单...
你随便找两个不相邻的顶点,比如a1和a3
然后a1a3上面的任意一点都在多边形内啊
为了方便你可意取中点。
比如((x3-x1)/2,(y3-y1)/2)这一点不是一定在多边形内么
______________________________________________________
是凸多边形的话可以写凸包.
如果你懒得写凸包
可以直接连接a1a2的中点m1和a1a3的中点m2,然后m1m2的中点是一定在多边形内的。

4. 内点法的介绍

内点法1(Interior Point Method)是一种求解线性规划或非线性凸优化问题的算法。它是由John von Neumann发明的,他利用戈尔丹的线性齐次系统提出了这种新的求解线性规划的方法。后被Narendra Karmarkar于1984年推广应用到线性规划,即Karmarkar算法。

5. 韩继业的韩继业教授研究项目

韩继业教授主要研究非线性优化及相关领域。二十世纪的后二十年是国际上非线性优化的蓬勃发展时期,改革开放的方针给科研工作带来了难得的安定环境。根据国际上学科发展的动态和趋势,他先后选择了一些重要的具有不同结构和特征的问题和算法作为研究课题,涉及非线性规划、不可微优化、变分不等式与互补问题、双层规划、半定规划和组合优化等方面。这一时期他的研究工作有了长足的进展,他与研究生及其他人合作取得以下几方面的成果:
1. 对非线性优化的共轭梯度方法、拟牛顿方法和信赖域方法的收敛性质的深入研究。这几类方法都是求解中等规模及大规模优化问题的重要方法。文献中共轭梯度法的全局收敛性的证明需要有“充分下降性”这一比较强的条件,韩继业教授与合作者去掉此条件并也减弱某些其他条件下证明了几种共轭梯度法的全局收敛性,这减少了算法的计算步骤并扩大了算法的应用范围。无约束优化的着名的DFP、BFGS 和Broyden 族等拟牛顿方法在非精确线性搜索下对于非凸函数的全局收敛性从上世纪六十年代至今仍是open 问题。他与合作者证明了对于一些函数类在比较广泛的非精确线性搜索下有全局收敛性,对此问题取得了实质性的进展。对于带一般非线性约束的优化问题,求解算法的全局收敛性大都需假使约束函数在解点的梯度满足独立性,他与合作者设计出非单调信赖域方法,并证明了新算法在不要求此条件下具有全局收敛性和局部超线性收敛性,这扩大了算法的应用范围,也是对优化算法理论的有意义的探讨。
2.对抽象迭代算法模型的收敛条件的研究。优化问题和方程组的迭代求解方法可利用一列集值映射来表述,这种抽象算法模型的引进使得可利用集值分析的概念和结果来统一地研究迭代算法的收敛性。文献中W. I. Zangwill, E. Polak, P.Huard, R. R. Meyer, J. Denel,等人对抽象算法的收敛条件先后做出了一些重要的结果。韩继业教授与合作者给出了更广泛的非闭的收敛条件,改进了许多已有的结果,并用以研究投影算法的收敛性。
3. 排序和网络等组合优化问题的近似算法的研究。韩继业教授与合作者对于有约束的单机和多机排序问题以及网络的极大割问题等一些NP-hard 问题提出了多项式时间的近似算法,证明了它们比文献中已有的近似算法有更好的“最坏情况下性能比”。
4. 变分不等式的解的存在性和解集的有界性的研究。变分不等式是近四十余年内出现的一类新的数学问题,它与非线性优化、变分学、不动点问题、和均衡问题等有密切联系。韩继业教授与合作者定义了变分不等式的“例外族”的概念,基于此概念并利用拓扑度理论得到了连续映射的变分不等式有解和解集非空有界的两个条件,并证明了新条件对于伪单调连续映射的变分不等式分别是有解和解集非空有界的充要条件,新条件也改进了文献中某些结果。
5. 互补问题和变分不等式的求解方法的研究。这是国际上近十多年来应用数学的一研究热点。韩继业教授与合作者较早开展了对互补问题和变分不等式的求解算法的系统研究,设计出了关于非线性变分不等式的牛顿型和拟牛顿型方法和关于互补问题的内点法、非内点连续化方法等,它们的迭代过程主要是解一列线性方程组,在某些条件下它们具有全局收敛性和局部平方收敛速度。
“老骥伏枥,志在千里,烈士暮年,壮心不已”。目前,韩继业教授虽然从中国科学院应用数学所的工作岗位上退了下来,但他退而不休,仍然以饱满的热情关注着本领域学术研究的前沿,像年轻人一般活跃在科研工作第一线。韩继业教授不但仍为清华讲授优化课程,还继续与他早已毕业的研究生们及国内外同行保持着密切的学术合作与交流。同时,作为《应用数学学报》与《数学学报》的编委,韩继业教授以他一贯的谨慎与严谨为提高刊物质量默默耕耘。作为优化领域的知名学者,他还常常被邀请作为博士生毕业答辩委员会主席或成员,关注着优化领域里新人的培养与成长。韩继业教授目光明敏,思维活跃,年近古稀仍处在学术研究的“青春期”。

6. 电力系统潮流计算的是P,Q那么最开始怎么从计算U,I演化到计算P,Q的呢,求解这一段历史,最好有出处文献多谢

通过几十年的发展,潮流算法日趋成熟。近几年,对潮流算法的研究仍然是如何改善传统的潮流算法,即高斯-塞德尔法、牛顿法和快速解耦法。牛顿法,由于其在求解非线性潮流方程时采用的是逐次线性化的方法,为了进一步提高算法的收敛性和计算速度,人们考虑采用将泰勒级数的高阶项或非线性项也考虑进来,于是产生了二阶潮流算法。后来又提出了根据直角坐标形式的潮流方程是一个二次代数方程的特点,提出了采用直角坐标的保留非线性快速潮流算法。对于保留非线性算法典型论文有:1.文献[保留非线性的电力系统概率潮流计算]提出了它在电力系统概率潮流计算中的应用。该文献提出了一种新的概率潮流计算方法,它保留了潮流方程的非线性,又利用了P-Q解耦方法,因而数学模型精度较高,且保留了P-Q解耦的优点,有利于大电网的随机潮流计算,用提出的方法对一个典型的系统进行了计算,其数值用MonteCarlo随机模拟作了验证,得到了满意的结果。2.文献[基于系统分割的保留非线性的快速P-Q解耦潮流计算法]分析研究了保留非线性的P-Q解耦快速潮流计算法。该文献提出了一种新的状态估计算法,既保留了量测方程非线性又利用了快速P-Q分解方法,因此数学模型精度高且保留了快速P-Q分解的优点,提高了状态估计的计算精度和速度.采用系统分割方法将大系统分割为多个小系统,分别对每个小系统进行状态估计,然后对各小系统的状态估计结果进行协调,得到整个系统具有同一参考节点的状态估计结果,这样可大大提高状态估计的计算速度,有利于进行大电网的状态估计.在18节点系统上进行的数字仿真实验验证了该方法的有效性。岩本伸一等提出了一种保留非线性的快速潮流计算法,但用的是直角坐标系,因而没法利用P-Q解耦。为了更有利于大电网的潮流计算,将此原理推广用于P-Q解耦。这样,既利用了保留非线性的快速算法,在迭代中使用常数雅可比矩阵,又保留了P-Q解耦的优点。对于一些病态系统,应用非线性潮流计算方法往往会造成计算过程的振荡或者不收敛,从数学上讲,非线性的潮流计算方程组本来就是无解的。这样,人们提出来了将潮流方程构造成一个函数,求此函数的最小值问题,称之为非线性规划潮流的计算方法。优点是原理上保证了计算过程永远不会发散。如果将数学规划原理和牛顿潮流算法有机结合一起就是最优乘子法。另外,为了优化系统的运行,从所有以上的可行潮流解中挑选出满足一定指标要求的一个最佳方案就是最优潮流问题。最优潮流是一种同时考虑经济性和安全性的电力网络分析优化问题。OPF 在电力系统的安全运行、经济调度、可靠性分析、能量管理以及电力定价等方面得到了广泛的应用。最优潮流方面的典型论文有:1.文献[电力系统最优潮流新算法的研究]以NCP 方法为基础,提出了一种新的求解最优潮流算法——投影渐近半光滑牛顿型算法。该文献以NCP方法为基础,提出了一种新的求解OPF算法——投影渐近半光滑牛顿型算法。针对电力系统的特点,本文的研究工作如下: 1.建立了与OPF问题的KKT系统等价的带界约束的半光滑方程系统。与已有的NCP方法相比,新的模型由于无需考虑界约束对应的对偶变量(乘子变量),降低了问题的维数,从而适用于解大规模的电力系统问题。 2.基于建立的新模型,本文提出了一类新的Newton型算法,该算法一方面保持界约束的相容性,另一方面有较好的全局与局部超线性收敛性,同时,算法结构简单,易于实现。 3.考虑到电力系统固有的弱耦合特性,受传统解耦最优潮流方法的启示,在所提出的新Newton型方法的基础上,本文又设计了一类分解方法。新方法基于解耦——校正的策略实现算法,不仅充分利用了系统的弱耦合特性,同时保证分解算法在理论上的收敛性。 4.根据所提出的两种算法,用标准的IEEE电力测试系统进行数值实验,并与已有的其他方法进行比较。结果显示新算法具有良好的收敛性和计算效果,在电力系统的规划与运行方面将有广阔的应用前景。2.文献[基于可信域内点法的最优潮流问题研究]介绍了OPF内点法具有收敛性强、多项式时间复杂性等优点,是极具潜力的优秀算法之一。电力系统不断发展,使得OPF算法跻身于极其困难、非凸的大规模非线性规划行列。可信域和线性搜索方法是保证最优化算法全局收敛性能的两类技术,将内点法和可信域、线性搜索方法有机结合,构造新的优化算法,是数学规划领域的研究热点。此方面的典型文献有:1.文献[电力市场环境下基于最优潮流的输电容量充裕度研究]首先以最优潮流为工具,选取系统中的关键线路作为系统输电容量充裕度的研究对象,从电网运行的安全性、可靠性的角度系统地研究了输电线路稳定限额对输电容量充裕度的影响,指出稳定限额因子与影子价格的乘积可直接反应出稳定限额水平的经济价值,同时也可以较好的指示出系统运行相对安全、经济的稳定限额水平区间。2.文献[电力市场环境下基于最优潮流的节点实时电价和购电份额研究]为了为配电公司最优购电模型提供价格参考依据,以发电成本最小为目标函数,考虑电力需求价格弹性的影响,建立了实时电价模型。模型利用预测校正原对偶内点法求解,以IEEE30节点系统为算例验证了模型的可行性。3.文献[电力系统动态最优潮流的模型与算法研究]指出电力系统动态最优潮流是对调度周期内的系统状态进行统一优化的有效工具,对保证电力系统安全经济运行具有重要的理论意义和现实意义。文献结合内点法和免疫遗传算法,对经典动态最优潮流问题和动态无功优化问题的算法进行了深入的研究,提出了新的算法;并建立了含电压稳定约束、含无功型离散变量,以及含机组启停变量的动态最优潮流模型,将新算法推广应用于各种新模型,拓展了动态最优潮流的研究领域。对于一些特殊性质的潮流计算问题有直流潮流计算方法、随机潮流计算方法和三相潮流计算方法。直流潮流计算方法,文献[基于改进布罗伊登法的交直流潮流计算]主要介绍在分析求解非线性方程组的布罗伊登法和一种改进的布罗伊登法的基础上,针对交直流混联系统,运用改进的布罗伊登法,提出了一种潮流计算的统一迭代法,设计了算法的具体实现步骤,并以一个IEEE9节点修改系统进行仿真计算,结果表明本文采用的改进布罗伊登法交直流潮流计算方法有效可行。文献[基于直流潮流和分布因子三母线系统脆性源辨识技术]提出了基于直流潮流和分布因子法相结合,提出了快速找到系统脆性源的方法和步骤。通过对3节点电力系统脆性源的辨识,证明了此方法的有效性。文献[计及双馈风力发电机内部等值电路的电力系统随机潮流计算]研究了含变速恒频双馈式发电机的风电场接入系统后对电压质量的影响,在双馈式发电机简化等值电路的基础上建立了风电场的确定性潮流模型,建立了风力发电机的随机分析模型,并在这二者的基础上运用基于半不变量法的随机潮流进行计算。文献[计及分布式发电的配电系统随机潮流计算]提出了计及分布式发电的配电系统随机潮流计算。参考:中国电力教育

7. 非线性规划的lingo或matlab实现问题

非线性规划的算法很多的,而且也分局部最优算法和全局最优化算法。大多数的软件实现的非线性局部最优算法一般是内点法,而非凸的或具有整数变量的最优化问题的全局最优算法一般是分支定界法。

8. 内点法解决最优潮流需要求解潮流方程吗

最优潮流考虑的因素不一样,其模型的特点也是不一样的,相应所能够求解的算法也不一样。
1、不含切机、切负荷、切容抗器等01变量的最优潮流,其模型一般是连续的,可以采用IPOPT内点法工具箱求解。这个工具箱是的,windows和linux系统都支持,在使用时要注意采用稀疏存储模式,并且不要使用自动求导工具(ADOL+Colpack),求解工具bug很多,只能用来对比验证自动手动求导的正确与否。
2、含01变量的二次连续型最优潮流,若可以线性化,则可以采用Cplex求解器,不能线性化的,可以采用GAMS(Cplex是GAMS其中一个求解器)。这个求解器是商用的,需要找破解版。
3、除上述两种情况外,最优潮流模型离散,一般情况下只能采用粒子群等智能搜索算法。
4、国内传说很牛什么问题都能解的求解器1stopt。不过也是收费的(他们自己放出的1.5版本问题多多,基本上用不了),优点是问题模型描述简单,真的是非常简单,没有求导等复杂问题,但是这个所谓的简单方法并不支持最优潮流这类优化问题,必须使用编程模式,所以就一样变得复杂(没有逐步调试功能)。不足问题就是没有逐步调试功能,运行时变量的值无法跟踪,很不方便查找问题出在哪;输入和输出操作都不太方便,虽然支持嵌入式excel输入数据,但是运行时会卡顿一会;版本不向下兼容,低版本的命令到了高版本就不一定能用;不支持多个子代码文件,所有程序必须写在同一个代码本里,没有像c++和matlab可以把代码放在不同文件调度的功能,不方便模块化编程。

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