Поиск решения
Equation Section (Next)Задача \* MERGEFORMAT (.)-\* MERGEFORMAT (.) – типичная задача нелинейной оптимизации. Тем не менее, общие методы решения оптимизационных задач с ограничениями не могут работать достаточно эффективно с такого рода проблемой, потому что они не учитывают специальную структуру функций . Также, желательно использовать метод, который способен учесть и свойства целевой функции МНК \* MERGEFORMAT (.), а, именно, специальный вид её матрицы Гессе.
Важно заметить, что задача \* MERGEFORMAT (.)-\* MERGEFORMAT (.) обычно имеет достаточно большую размерность, но только с несколькими степенями свободы, определяемых ОДУ с запаздывающими аргументами \* MERGEFORMAT (.), нежели размерами входных данных. Для того чтобы сделать процедуру исключения переменных эффективной, вместо использования исключения по Гауссу в настоящей работе был рассмотрен метод, основанный на редукции переменных.
Также были рассмотрены другие методы решения системы, получаемой на каждом шаге SQP алгоритма, такие как:
-
Метод, основанный на блочной факторизации
-
Прямые и итерационные методы
Ниже (см. Рисунок ) представлено дерево поиска решения – красными цветом отмечены отброшенные по тем или иным причинам варианты решения, зелёным – методы и способы решения, которые были приняты и применены.
Рисунок . Дерево поиск решения
Основываясь на результатах работы [1] для решения задачи \* MERGEFORMAT (.)-\* MERGEFORMAT (.) будет использовано последовательное квадратичное программирование (SQP), на каждом шаге которого функции цели и ограничений заменяются на их квадратичные приближения, и решается следующая подзадача: найти направление , такое, что является решением для квадратичной задачи:
\* MERGEFORMAT (.)
\* MERGEFORMAT (.)
В качестве матрицы (гессиан лагранжиана) может быть использован как полный гессиан:
\* MERGEFORMAT (.)
так и неполный:
, \* MERGEFORMAT (.)
где , а .
Неполный гессиан \* MERGEFORMAT (.) используется для возмещения отсутствия положительной определённости и для уменьшения сложности вычисления \* MERGEFORMAT (.). Также использование неполного гессиана приводит к упрощению программного кода и ускорению его разработки, при этом, как будет показано ниже, скорость сходимости алгоритма к решению будет выше при выполнении некоторых условий.
Поделитесь с Вашими друзьями: |