基于等级结构的竞争种群系统的最优控制问题

研究了一类基于个体等级结构差异的竞争种群系统最优控制问题。首先利用不动点定理证明了系统解的存在惟一性,其次证明了解对控制变量的连续依赖性,最后通过共轭系统及切锥-法锥的相关理论得出了最优控制的必要性条件。     

话音VSAT网的最佳呼损分配

本文分析了话音为主的VSAT网设计中最佳呼损分配问题,假定这种话音VSAT网采用SCPC/DAMA技术,公用信号信道(控制信道)采用广播/ALOHA方式。呼损是话音通信网的基本性能指标之一,在系统总体设计中需要合理分配,以求充分利用系统可用的空间和地面资源,本文提出了一种在给定约束条件下的最佳呼损分配概念,并给出了相应的算法,这种最佳呼损分配的概念和方法把呼损分配与VSAT网的基本参数合理地联系起来,有助于话音VSAT系统设计的优化。     

聚类分析在多极值函数优化中的应用

将聚类分析方法应用于经典的优化和遗传寻优过程当中，提出了一种求解多极值函数全局最优解的方法。在基于梯度的算法中，先取多个初始点，几次迭代搜索后做聚类分析。在每类取一点，将目标函数分为多个单极值函数，然后分别寻优，通过比较得到全局最优解。在遗传算法中，通过聚类分析在每类取若干个体作为代表个体，它们将始终参与遗传操作，从而有望达到全局最优。     

多阶段最优控制问题的最优性条件

最优控制问题的最优性条件是解决最优控制问题的主要方法之一，目前许多类型的最优控制问题的最优性条件得到解决，但在实际应用中经常遇到一类新的最优控制问题，即多阶段最优控制问题。针对一类多阶段最优控制问题，利用变分法给出该问题的最优解的必要条件。     

一种求解非线性优化问题的可行方向法

针对目前常用的解线性约束的非线性优化问题的方法在实际应用中还存在不收敛、收敛较慢,或"基变量大量达界后,找不到新的入基变量"等问题,该文提出了求解该问题的新方法夹逼可行方向法,已证明算法的最优性与收敛性。指出夹逼可行方向法可视为Frank-Wolfe算法的推广,也可视为是Zoutendijk可行方向法和逐次线性近似方法的改进算法。算例表明,算法收敛速度较Zoutendijk可行方向法、Frank-Wolfe方法等有了较大提高。算法已被研制成实用软件,并成功应用于三峡电力系统优化调度和调峰方式研究中。     

应急响应程序时效性评估方法研究

突发事件应急响应效果评估是提高应急响应能力和水平的重要手段。由于突发事件的突发性、机理复杂、信息不完全以及应对具有时间窗口等,多指标综合评估和仿真方法一般难以满足实际的评估需求。为此,采用构造时效性评估函数的方法,既能在不完全信息下借助专家经验进行评估,又能反映应急响应程序中一环扣一环的影响关系。基于前期研究,本研究构造了一种新型的时效性评估函数,构造算例验证了函数的有效性,且使得函数最优性质的分析更简便,为应急准备、应急响应相关决策问题提供理论依据。     

基于本地收益最大化的命名网内计算部署机制

命名网内计算(named in-network computing, NINC)是一种基于命名数据网络架构、在网络设备处提供泛在计算服务的新兴计算方案。如何有效在单个路由器上部署多个NINC服务,仍有待探索。针对这一问题,提出了本地部署收益与本地服务收益的概念,前者表征NINC服务本地部署后降低转发流量所获得的CPU资源节约量,后者表征所部署的NINC服务每消耗单位CPU资源所获得的流量处理能力。在此基础上,设计了一种基于本地收益最大化的NINC部署机制。该机制中,路由器周期性预评估拟部署NINC服务的本地部署收益与本地服务收益,进而将部署问题转化为一个背包问题,求解出优化的NINC服务部署方案。仿真结果表明,相较于基于流行度的机制,该机制能够有效提高网内计算流量处理能力,在网内计算服务所需数据量均匀分布的一般性场景下,单个路由器可获得约20%~27%的处理能力提升。     

条件非线性最优扰动的最大值原理

在非线性系统(发展方程及常微分方程)中初始数据的扰动对系统以后某固定时刻,T的状态的影响是一个重要的研究课题.本文研究非线性系统在初始数据在一定的范围(称为初始扰动域)内作有限幅度的扰动时,在时刻,T对状态扰动的幅度达到最大的问题.通过考虑反向时间的问题及假设解对初始数据的连续依赖性,证明了若在时刻,T状态扰动的幅度达到最大, 则初始数据位于初始扰动域的边界上, 这个结果的重要意义在于可以减少数值求解扰动幅度最大问题的计算量.     

一类非线性二层规划的Frank-Wolfe方法

利用下层问题的K-T最优性条件将下层为线性规划的一类非线性二层规划转化为相应的单层规划,同时取互补条件为罚项,得到该类问题的单层罚问题;然后利用Frank-Wolfe方法对单层罚问题进行求解.数值实验表明该方法是可行的.     

纯方位跟踪中最优轨线的影响因素分析

针对常加速目标跟踪的最优观测者轨迹问题,基于最优控制理论建立最优观测者轨迹的优化模型,然后运用解析法得到全局精度指标下常速率观测者最优航向的必要条件,通过仿真讨论目标加速度、观测者速率、目标与观测者的初始距离、目标航向对最优观测者轨迹的影响。仿真结果表明,当目标从近处以较小加速度作接近观测者的运动时,观测者的最优轨迹较光滑;为对常加速目标进行精确跟踪,观测者应沿最优轨迹作高速率的机动。