基于神经计算的变分不等式优化求解方法研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:quzoufeng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
变分不等式问题是最优化领域一个十分重要的研究方向,它可以看作为统一处理多种最优化问题和平衡点问题的自然框架,很多重要的优化问题如互补问题、二次规划问题和非线性规划问题等都可以转化为变分不等式问题来求解。如今,它已经广泛应用于阐述与研究运筹学、自动控制、信号和图像处理和系统识别等众多科学和工程领域的最优模型与平衡模型中。因此,对变分不等式问题的快速求解算法研究具有重要的理论意义和实用价值。相比于传统的数值迭代算法,神经计算即基于电路实现的神经网络求解方法,具有大规模并行处理和快速收敛的特点,因此在过去的二十多年里,基于神经计算的变分不等式及其相关问题的求解方法受到了国内外学者的广泛关注,并取得了丰富的研究成果.但求解优化问题的神经网络理论还并不完备,仍然存在许多问题值得进一步探讨和研究,比如:(1)大部分现有的求解变分不等式问题的神经网络,都没有考虑实际应用中存在的时滞效应。虽然,时滞可能会影响神经网络的稳定性,但如果恰当的将它引入到网络中,它可以通过改变系统的拓扑结构使网络具有更好的求解性能;(2)由于分析方法的局限性,一些现有求解变分不等式问题的(时滞/无时滞)神经网络的稳定条件存在较大的保守性,突出表现在对目标问题单调性的要求,这限制了网络的求解范围和实用性;(3)根据实际需要,近些年来各种变分不等式的扩展问题被纷纷提出,如广义变分不等式、逆变分不等式等,但研究求解这些新兴问题的神经网络成果还并不丰富。本篇论文围绕上述问题,从动态系统的角度进行了细致地探索和研究,主要工作如下:1.研究了一类求解线性变分不等式问题的无时滞投影神经网络的稳定性问题。分别通过泛函微分方程理论和Lyapunov理论并利用线性矩阵不等式技术(LMI)给出了神经网络新的全局指数稳定性判据。所得结果去除了已有结果对矩阵M正定性和可行域为矩形约束的要求,即可以保证此类投影神经网络可以在任意闭凸集下求解线性变分不等式问题,并且可以求解一类非单调线性变分不等式及其相关的非凸规划问题,显著扩大了网络的求解范围。2.提出一类用于求解线性变分不等式的时变时滞投影神经网络模型。证明了网络平衡点的存在性和唯一性,并通过泛函微分方程理论和Lyapunov理论并利用线性矩阵不等式(LMI)技术,给出了神经网络全局指数稳定的若干判据.所得判据易于验证、保守性低,不要求变分不等式的单调性和矩阵I—αM的非奇异性,即所提神经网络可以求解一类非单调线性变分不等式问题和相关的非凸优化问题。不仅如此,所得结果可以适应慢/快变时滞两种情况,具有较宽泛的适用范围。3.研究了一类求解线性变分不等式的中立型投影神经网络的稳定性问题。分析了已有结果中隐含的保守性,通过构造适当的Lyapunov能量函数,并利用线性矩阵不等式技术和自由矩阵技术,给出了神经网络全局指数稳定的新条件。与已有文献相比,本章结果充分考虑了神经元的激励和抑制作用,具有更低的保守性。并且新判据去除了已有结果对矩阵M正定性的要求,即可保证此类中立型投影神经网络可以求解一类非单调线性变分不等式,增大了该网络的求解范围。4.提出一类新颖的求解线性变分不等式的同时具有离散时滞和分布时滞的混合时滞投影神经网络。证明了神经网络平衡点的存在性、唯一性。并分别通过泛函微分方程理论和Lyapunov理论并利用线性矩阵不等式(LMI)技术和自由矩阵技术,给出了神经网络全局指数稳定的若干判据。与具有单一离散时滞的神经网络模型相比:从模型方面,混合时滞神经网络更具一般性;从功能方面,混合时滞神经网络不仅同样可以求解一类非单调线性变分不等式,而且可以有效解决单离散时滞网络对时滞值敏感的问题。5.提出一类新颖的求解广义线性变分不等式问题的神经计算模型。证明了神经网络平衡点的存在性、唯一性。并分别依据泛函微分方程理论和Lyapunov稳定性理论并利用线性矩阵不等式(LMI)技术和自由矩阵技术,给出了神经网络全局指数稳定的若干判据。与求解同类问题的神经网络相比,本章所提网络不要求广义线性变分不等式的单调性,即可以求解一类非单调广义线性变分不等式问题及其相关的非凸优化问题,具有更大求解范围。6.提出一类新颖的求解非线性逆变分不等式问题的神经计算模型。证明了神经网络平衡点的存在性、唯一性。依据Lyapunov稳定性理论并利用线性矩阵不等式技术和自由矩阵技术给出了神经网络全局指数稳定的若干判据。与求解同类问题的神经网络相比,本章所提网络不要求逆变分不等式问题的单调性和平滑性,即可以求解一类非单调和非平滑的逆变分不等式问题,具有更广泛的求解范围。
其他文献
因为我国地域广阔,地质情况复杂多样,不同的自然因素以及人为因素可以导致不同的地质灾害的发生。地质灾害对人类的生命安全、财产安全造成损失,对地质环境造成破坏。所以通过地球物理勘探方法对地质灾害进行详细的调查,可以查明灾害体的大小以及分布特征,为后期灾害的治理提供可靠的依据。当前有很多行之有效的地球物理勘探方法可以用于地质灾害的调查,不同的物探方法所依据的理论原理也不相同,目前可以用于地质灾害体的探查
课堂参与度是决定课堂学习质量的重要因素,面对注意力容易分散的小学生,我们要提升自己的教学品质,从内容上、组织形式上吸引学生的注意力。这样才能推动学生主动深入地投入
由于电路板起着优化用电器布局和固定电路的批量生产等作用,因而其在电路系统中得到了广泛的应用.与此同时,其故障检测也成为人们关注的重点.在早期,由于受我国技术水平的限
口腔修复机器人作为近年来迅速发展的新兴学科,以其操作的规范化、标准化和自动化等优点,成为现代口腔修复学发展的必然趋势。目前采用的单操作机排牙,难以实现人工牙的依次
目的通过观察两种不同液体管理策略对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者生存率,ICU住院、机械通气时间,急性肺损伤评分和氧合指数变化的影响,探讨血管外肺水(EVLW)在ARDS患者液体
中职学校要做好立德树人的教育工作,可以从四个方面着手:明确新历史时期立德树人的目标要求;融社会主义核心价值观于学校德育课程之中;继承弘扬中华优秀传统文化,深耕厚植社
<正>1 前言深圳市在1992年~1995年曾经历9场中小洪水侵袭,遭受直接经济损失27.8亿元,且影响巨大。同时在17年高速发展过程中,深圳市在大量的规划工作和水利工程设计方面,也常
会议
土壤侵蚀环境直接影响土壤的特性,对土壤微生物的形成和稳定具有重要的影响。土壤微生物量推动着土壤的物质循环和能量流动,对土壤中各种环境的变化有很强的敏感性。土壤酶活
鲁迅的书法主要基于杂学的素养及无数古碑版熏染,而在大量日常书写中自然融入个人生命感受,最终形成了独到的古雅书风,其路径与康有为、李叔同、马一浮、沈尹默、茅盾等人均
光学滤波作为一种十分重要的光信号处理手段,被广泛地应用于光通信和微波光子学中,实现对光学信号或者对调制到光域的微波信号进行带通带阻滤波、时域频域变换等。随着光通信