Acta Numerica· 2013Q1· Derleme
Karma-tamsayı doğrusal olmayan optimizasyon
Mixed-integer nonlinear optimization
- 691atıf
- Q1SCImago
- 2013yıl
Kısa özet
Bu derleme, bilimsel, mühendislik ve kamu sektörü uygulamalarında yaygın bir zorluk olan ayrık kararları doğrusal olmayan sistem dinamikleriyle birleştiren karma-tamsayı doğrusal olmayan programlama (MINLP) problemlerini çözmek için yöntemleri incelemektedir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- MINLP problemleri, önemli optimizasyon zorlukları sunan ayrık kararları doğrusal olmayan sistem dinamikleriyle entegre eder.
- Çözüm yöntemleri ağırlıklı olarak tek ağaç (örn. dallanma-sınırlandırma) ve çoklu ağaç (örn. dış yaklaşım) yaklaşımları olarak kategorize edilen ağaç araması kullanır.
- Klasik teknikleri birleştiren hibrit yöntemler, dışbükey MINLP'ler için en verimli çözümleri sunar.
- Dışbükey olmayan MINLP'ler, yerel minimumlar nedeniyle parçalı doğrusal yaklaşımlar veya uzamsal dallanma-sınırlandırma gibi özel stratejiler gerektirir.
- Derleme ayrıca sezgisel teknikleri, karma-tamsayı optimal kontrolü ve mevcut MINLP yazılımlarını da kapsamaktadır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Many optimal decision problems in scientific, engineering, and public sector applications involve both discrete decisions and nonlinear system dynamics that affect the quality of the final design or plan. These decision problems lead to mixed-integer nonlinear programming (MINLP) problems that combine the combinatorial difficulty of optimizing over discrete variable sets with the challenges of handling nonlinear functions. We review models and applications of MINLP, and survey the state of the art in methods for solving this challenging class of problems. Most solution methods for MINLP apply some form of tree search. We distinguish two broad classes of methods: single-tree and multitree methods. We discuss these two classes of methods first in the case where the underlying problem functions are convex. Classical single-tree methods include nonlinear branch-and-bound and branch-and-cut methods, while classical multitree methods include outer approximation and Benders decomposition. The most efficient class of methods for convex MINLP are hybrid methods that combine the strengths of both classes of classical techniques. Non-convex MINLPs pose additional challenges, because they contain non-convex functions in the objective function or the constraints; hence even when the integer variables are relaxed to be continuous, the feasible region is generally non-convex, resulting in many local minima. We discuss a range of approaches for tackling this challenging class of problems, including piecewise linear approximations, generic strategies for obtaining convex relaxations for non-convex functions, spatial branch-and-bound methods, and a small sample of techniques that exploit particular types of non-convex structures to obtain improved convex relaxations. We finish our survey with a brief discussion of three important aspects of MINLP. First, we review heuristic techniques that can obtain good feasible solution in situations where the search-tree has grown too large or we require real-time solutions. Second, we describe an emerging area of mixed-integer optimal control that adds systems of ordinary differential equations to MINLP. Third, we survey the state of the art in software for MINLP.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Acta Numerica, 2013 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Sayısal Analiz
Numerical AnalysisMathematics