Exportação concluída — 

Programação não linear inteira mista e não convexa sem derivadas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernandes, Florbela Alexandra Pires
Data de Publicação: 2015
Idioma: por
Título da fonte: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/36413
Resumo: Tese de Doutoramento em Ciências (área de especialização em Matemática).
id RCAP_2edbe7ba77b50d4c0920cacb8c247191
oai_identifier_str oai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/36413
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
repository_id_str https://opendoar.ac.uk/repository/7160
spelling Programação não linear inteira mista e não convexa sem derivadasNonconvex and derivative-free mixed integer nonlinear programming519.853Ciências Naturais::MatemáticasTese de Doutoramento em Ciências (área de especialização em Matemática).Vários problemas da área do planeamento de processos de engenharia são modelados como problemas de programação não linear inteira mista (PNLIM), em que as variáveis de decisão são contínuas e inteiras. Nos processos mais complexos, as funções envolvidas no problema, nomeadamente a função objetivo e as funções de restrição, são não convexas e eventualmente não suaves. Este tipo de problemas de otimização são difíceis de resolver e são o foco principal desta tese. Assim, o objetivo principal deste estudo é desenvolver algoritmos eficazes que não exijam o cálculo de derivadas e sejam capazes de convergir para as soluções de problemas de PNLIM não convexos. Duas abordagens diferentes são propostas para a resolução de problemas de PNLIM. Uma, é uma técnica híbrida de partição e avaliação (BB) uma vez que combina o paradigma BB com uma estratégia estocástica de otimização do tipo de iniciação múltipla, de tal forma que seja garantida com probabilidade um a convergência para uma solução global de um problema de relaxação contínua de programação não linear (PNL). O método, conotado BBMCSFilter, conta com um algoritmo de procura sobre as coordenadas baseado no método dos filtros para convergir para minimizantes, a partir de um qualquer ponto retirado do espaço de procura. A segunda abordagem, designada por MS+m-HJ-f, faz uma extensão da estratégia de iniciação múltipla para poder tratar simultaneamente as variáveis contínuas e inteiras. O método de procura direta Hooke-and-Jeeves é modificado por forma a manusear variáveis inteiras mistas e tratar restrições de desigualdade e igualdade pelo método dos filtros. Este método também foi desenvolvido com o objetivo de calcular múltiplas soluções de problemas de PNLIM. As experiências numéricas realizadas com as novas abordagens mostram que os algoritmos propostos são eficazes. Foram obtidas soluções de qualidade mais elevada com velocidades de convergência, em termos de avaliações das funções e do tempo de computação, ligeiramente superiores quando comparadas com outras técnicas disponíveis na literatura.Several problems in engineering process design are modeled as mixed-integer nonlinear programming (MINLP) problems, where the decision variables are continuous and integer. In the most complex processes, the involved functions, namely the objective and the constraint functions, are non-convex and eventually non-smooth. This type of optimization problems are difficult to solve and are the main focus of this thesis. Thus, the main goal of this study is to develop effective algorithms that do not require derivative information and are capable of converging to the solutions of non-convex MINLP problems. Two different approaches are proposed for MINLP. One is a hybrid branch and bound (BB) technique in the sense that combines the BB paradigm with a stochastic optimization multistart strategy, so that convergence to a global solution of a nonlinear programming (NLP) continuous relaxation problem is guaranteed with probability one. The method, coined BBMCSFilter, relies on a coordinate search filter-based algorithm to converge to minimizers, from any sampled point in the search space. The second approach, denoted by MS+m-HJ-f, extends the multistart strategy to be able to handle continuous and integer variables simultaneously. The direct search Hooke-and-Jeeves method is modified in order to address mixed integer variables and to handle inequality and equality constraints by the filter method. This method has also been designed to determine multiple solutions to MINLP problems. Numerical experiments carried out with these new approaches show that the proposed algorithms are effective. Higher quality solutions with convergence speed, in terms of function evaluations and computation time, slightly superior are obtained when compared with other techniques available in the literature.Instituto Politécnico de Bragança pela atribuição da bolsa PROTEC com referência SFRH/PROTEC/67895/2010Costa, Maria Fernanda Pires daFernandes, Edite Manuela da G. P.Universidade do MinhoFernandes, Florbela Alexandra Pires2015-02-192015-02-19T00:00:00Zdoctoral thesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/36413por101252099info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2024-05-11T04:30:19Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/36413Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-28T14:50:08.420792Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
dc.title.none.fl_str_mv Programação não linear inteira mista e não convexa sem derivadas
Nonconvex and derivative-free mixed integer nonlinear programming
title Programação não linear inteira mista e não convexa sem derivadas
spellingShingle Programação não linear inteira mista e não convexa sem derivadas
Fernandes, Florbela Alexandra Pires
519.853
Ciências Naturais::Matemáticas
title_short Programação não linear inteira mista e não convexa sem derivadas
title_full Programação não linear inteira mista e não convexa sem derivadas
title_fullStr Programação não linear inteira mista e não convexa sem derivadas
title_full_unstemmed Programação não linear inteira mista e não convexa sem derivadas
title_sort Programação não linear inteira mista e não convexa sem derivadas
author Fernandes, Florbela Alexandra Pires
author_facet Fernandes, Florbela Alexandra Pires
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Costa, Maria Fernanda Pires da
Fernandes, Edite Manuela da G. P.
Universidade do Minho
dc.contributor.author.fl_str_mv Fernandes, Florbela Alexandra Pires
dc.subject.por.fl_str_mv 519.853
Ciências Naturais::Matemáticas
topic 519.853
Ciências Naturais::Matemáticas
description Tese de Doutoramento em Ciências (área de especialização em Matemática).
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-02-19
2015-02-19T00:00:00Z
dc.type.driver.fl_str_mv doctoral thesis
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1822/36413
url http://hdl.handle.net/1822/36413
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv 101252099
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
instacron:RCAAP
instname_str FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
collection Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
repository.name.fl_str_mv Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
repository.mail.fl_str_mv info@rcaap.pt
_version_ 1833594921438674944

Registros relacionados