一种结合NCP函数的SQP滤子新算法
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一类积极集sqp滤子方法近年来,人工智能已经发展成为一个宝贵的资源,它可以改善人们的生活质量,并且它可以帮助人们解决各种问题和挑战。
然而,这也给学术界带来了新的挑战,因为它们正试图在复杂的环境中找到最优的解决方案。
为了解决这一问题,以积极集sqp滤波法为基础的一类有利可图的方法正在被提出并被越来越多地应用于实际问题中。
积极集sqp滤波法是一种用于求解最优化问题的数学技术,它的基本思想是将约束条件转换为一个线性限制问题,然后使用增量因式法和折算法以有效地求解该问题。
它有几种不同的变体,用于解决不同的约束优化问题,如单目标优化、多目标优化和混合整数优化等。
积极集sqp滤波法的关键特性是,它可以有效地处理非线性约束,同时能够克服常规优化方法无法解决的深度优化问题。
积极集sqp滤波法可以有效地应用于各种类型的最优化问题,包括拟合、无约束、线性和非线性等。
一般来说,它的应用范围包括控制设计、计算几何、图像处理和仿真测试等。
积极集sqp滤波法已在多种应用中被证明是有效而强大的,如工业控制、汽车工程、智能电子设备、自动控制系统、计算机辅助设计、调度系统等。
另外,积极集sqp滤波法也可以应用于社会科学领域,用于定义和分析社会系统中多种不同元素之间的关系。
例如,积极集sqp滤波法可以用于政治发展和分析,以及社会组织的决策分析等。
此外,它也可以用于分析涉及多个变量的问题,如计算机科学中的计算机网络优化。
此外,积极集sqp滤波法还具有一些其他的优点,比如它可以有效地解决求解周期性约束问题,以及可能存在的约束解的多样性等。
另外,它还可以应用于大规模系统,而且可以通过一定的算法优化实现较高的计算效率。
因此,积极集sqp滤波法是有效的最优化算法,能够有效地解决复杂系统中多重约束的最优化问题。
它能够改善现有优化技术的性能,并为解决复杂问题提供有效的解决方案。
总之,作为一类有利可图的方法,积极集sqp滤波法可以有效、高效地解决复杂的优化问题,它的应用范围非常广泛,包括控制设计、计算几何、图像处理、仿真测试等,也可以应用于社会科学领域。
snopt算法的原理SNOPT(Sequential Nonlinear Programming Technique)算法是一种用于求解非线性规划问题的优化算法。
它是由Philip E. Gill、Walter Murray和Michael A. Saunders于1982年开发的,是一种基于序列二次规划(SQP)的方法。
SNOPT算法的核心思想是将非线性规划问题转化为一系列的二次规划子问题,并通过迭代求解这些子问题来逐步逼近最优解。
其基本原理可以概括为以下几个步骤:1. 建立数学模型:首先,需要将实际问题转化为数学模型,即确定目标函数和约束条件。
目标函数是需要最小化或最大化的函数,约束条件是问题的限制条件。
2. 初始化:在开始求解之前,需要对变量进行初始化。
这些变量包括决策变量、拉格朗日乘子和松弛变量等。
3. 生成初始点:SNOPT算法需要一个初始点来开始迭代过程。
初始点的选择对算法的收敛性和效率有很大影响。
4. 迭代求解:SNOPT算法通过迭代求解一系列的二次规划子问题来逼近最优解。
每次迭代都会计算一个搜索方向,并更新当前解。
在每次迭代中,SNOPT算法会根据当前解的信息来调整搜索方向,以便更快地接近最优解。
5. 收敛判断:在每次迭代后,需要判断当前解是否满足收敛条件。
如果满足,则算法停止迭代,输出最优解;如果不满足,则继续迭代。
6. 输出结果:当算法停止迭代时,输出最优解及相应的目标函数值。
这些结果可以帮助决策者做出最优决策。
SNOPT算法的优点在于它能够处理大规模的非线性规划问题,并且具有较高的求解效率和收敛性。
它采用了一些高效的数值计算技术,如稀疏矩阵存储和迭代求解等,使得算法能够在较短的时间内找到最优解。
然而,SNOPT算法也存在一些局限性。
首先,它对初始点的选择比较敏感,不同的初始点可能导致不同的最优解。
其次,SNOPT算法对问题的可行性要求较高,如果问题存在较多的约束条件或不可行解,算法可能无法收敛。
文章编号:1000 − 7393(2022)04 − 0515 − 07 DOI: 10.13639/j.odpt.2022.04.017基于主成分分析的NCPSO-BP 机械钻速预测沙林秀 胥陈卓西安石油大学电子工程学院引用格式:沙林秀,胥陈卓. 基于主成分分析的NCPSO-BP 机械钻速预测[J ]. 石油钻采工艺,2022,44(4):515-521.摘要:目前常用的机械钻速预测理论模型仅通过相关性、贡献度来筛选模型输入参数,没有积极挖掘随钻采集的复杂属性间关系,导致信息缺乏完整性。
为了最大化保留复杂属性间线性关系,提出了一种基于主成分分析的钻速预测模型,并引入混沌变异的小生境粒子群算法(NCPSO)优化BP 神经网络,提高模型的收敛速度与精度。
首先,采用主成分分析法根据不同的方差贡献度对高维钻井数据进行降维、降噪;其次,建立智能优化算法-神经网络钻速预测模型,利用混沌变异的小生境粒子群算法的训练结果为BP 神经网络权值、阈值赋予初值,以此建立机械钻速预测模型;最后,在不同输入维度进行对比分析NCPSO-BP 模型与PSO-BP ,GA-BP 和标准BP 的机械钻速预测结果。
研究结果表明,在8维、10维输入的情况下,NCPSO-BP 机械钻速模型的预测精度平均提高了59%,训练速度平均提高了26.3%,为日益复杂的钻井环境下机械钻速精确预测提供了理论基础。
关键词:机械钻速预测;智能优化算法;主成分分析;神经网络中图分类号:TE242;TP183 文献标识码: APrediction of NCPSO-BP ROP based on principal component analysisSHA Linxiu, XU ChenzhuoSchool of Electronic Engineering , Xi’an Shiyou University , Xi’an 710065, Shaanxi , ChinaCitation: SHA Linxiu, XU Chenzhuo. Prediction of NCPSO-BP ROP based on principal component analysis [J ]. Oil Drilling & Production Technology, 2022, 44(4): 515-521.Abstract: The currently and commonly used theoretical models predicting rate of penetration (ROP) only screen the model input parameters through correlation and contribution, which lacks active exploration on the relationship between complex attributes collected while drilling, resulting in a lack of completeness of information. In order to maximize the preservation of the linear relationship between complex attributes, a drilling speed prediction model based on principal component analysis was proposed. And by optimizing the BP neural network with niche particle swarm algorithm after introducing chaotic variation, the convergence speed and the accuracy of the model were improved. Firstly, with the help of the principal component analysis method, the dimension and the noise of the high-dimensional drilling data were reduced according to different variance contributions. Secondly, an intelligent optimization algorithm-neural network drilling speed prediction model was established, and using the training results from the niche particle swarm algorithm after introducing chaotic variation to give initial values to the weights and the thresholds of the BP neural network, so as to establish the ROP prediction model. Finally, the ROP prediction results between NCPSO-BP model and PSO-BP, as基金项目: 陕西省科技攻关重点项目“油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台开发”(编号:2020GY-046)。
关于序列二次规划(SQP)算法求解非线性规划问题研究兰州大学硕士学位论文关于序列二次规划(SQP)算法求解非线性规划问题的研究姓名:石国春申请学位级别:硕士专业:数学、运筹学与控制论指导教师:王海明20090602兰州大学2009届硕士学位论文摘要非线性约束优化问题是最一般形式的非线性规划NLP问题,近年来,人们通过对它的研究,提出了解决此类问题的许多方法,如罚函数法,可行方向法,Quadratic及序列二次规划SequentialProgramming简写为SOP方法。
本文主要研究用序列二次规划SOP算法求解不等式约束的非线性规划问题。
SOP算法求解非线性约束优化问题主要通过求解一系列二次规划子问题来实现。
本文基于对大规模约束优化问题的讨论,研究了积极约束集上的SOP 算法。
我们在约束优化问题的s一积极约束集上构造一个二次规划子问题,通过对该二次规划子问题求解,获得一个搜索方向。
利用一般的价值罚函数进行线搜索,得到改进的迭代点。
本文证明了这个算法在一定的条件下是全局收敛的。
关键字:非线性规划,序列二次规划,积极约束集Hl兰州人学2009届硕二t学位论文AbstractNonlinearconstrainedarethemostinoptimizationproblemsgenericsubjectsmathematicalnewmethodsareachievedtosolveprogramming.Recently,Manyasdirectionit,suchfunction,feasiblemethod,sequentialquadraticpenaltyprogramming??forconstrainedInthisthemethodspaper,westudysolvinginequalityabyprogrammingalgorithm.optimizationproblemssequentialquadraticmethodaofSQPgeneratesquadraticprogrammingQPsequencemotivationforthisworkisfromtheofsubproblems.OuroriginatedapplicationsinanactivesetSQPandSQPsolvinglarge-scaleproblems.wepresentstudyforconstrainedestablishontheQPalgorithminequalityoptimization.wesubproblemsactivesetofthesearchdirectionisachievedQPoriginalproblem.AbysolvingandExactfunctionsaslinesearchfunctionsubproblems.wepresentgeneralpenaltyunderobtainabetteriterate.theofourisestablishedglobalconvergencealgorithmsuitableconditions.Keywords:nonlinearprogramming,sequentialquadraticprogrammingalgorithm,activesetlv兰州大学2009届硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:本人所呈交的学位论文,是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
不等式约束优化的一个滤子SQP算法张家昕【摘要】本文提出了一个解不等式约束优化的滤子SQP算法.当QP子问题不可行时,对算法进行校正,减小其不可行性避免Maratos效应;通过松弛滤子的接受条件有利于得到全局最优点.在适当的条件下,证明了算法具有全局收敛性.【期刊名称】《安徽科技学院学报》【年(卷),期】2015(029)005【总页数】4页(P62-65)【关键词】不等式约束优化;序列二次规划;滤子;全局收敛【作者】张家昕【作者单位】安徽科技学院信息与网络工程学院,安徽凤阳233100【正文语种】中文【中图分类】O221考虑下面的不等式约束优化问题:其中f:Rn→R,C(x)=(C1(x),C2(x),…,Cm(x))T:Rn→Rm均是二次连续可微函数.序列二次规划(SQP)是求解该问题的一种常见方法,但是这些方法都普遍存在以下问题:一是要求价值函数在每一个试探点都要单调下降,但是这个条件在每一步较难实现;二是罚参数的处理,选择适当的罚参数是比较困难的,罚参数过大或过小都会引起不好的效果[1-3].滤子方法是一种无罚参数的方法.该方法的主要思想是用一组滤子代替传统的价值函数来判断是否接受一个迭代点,这样避免了罚因子的选取[4-6].滤子方法与其他方法相比关键是:一个迭代点被接受,当且仅当目标函数值或约束违反度函数值有充分下降.简单地说,如果目标函数值或约束违反度函数值能在试探点非单调地下降,那么就接受该点为下一个迭代点.滤子方法借用了多目标优化的思想,将约束优化问题化为双目标优化问题,即使得目标函数和约束违反度都要减小,但是可以不同时减小,其本质是一种非单调的方法,有利于得到全局最优点[7-8]。
本文提出一个修正的滤子SQP算法,通过修正QP子问题的约束条件减小其不可行性,采用滤子方法避免罚函数法在选择罚因子上的困难,同时松弛滤子的接受条件,有利于得到全局最优点[9-10]。
1 新算法设当前迭代点为,一般的SQP方法通过求解它的子问题得到方向dk,同时得到相应的拉格朗日乘子λk,其Bk是海瑟阵可由BFGS方法更新.为避免QP子问题不可行,通过求解问题求得,再通过求解问题得到解dk.显然,当d=0时,问题(4)转化为问题(2),所以问题(4)总有可行解d=0。