Metodo de direções interiores ao epígrafo - IED para otimização não diferenciável e não convexa via Dualidade Lagrangeana: estratégias para minimização da Lagrangeana aumentada

A teoria clássica de otimização presume a existência de certas condições, por exemplo, que as funções envolvidas em um problema desta natureza sejam pelo menos uma vez continuamente diferenciáveis. Entretanto, em muitas aplicações práticas que requerem o emprego de métodos de otimização, essa caract...

ver descrição completa

Detalhes bibliográficos
Autor: Franco, Hernando José Rocha
Tipo de documento: tese
Estado:Versão publicada
Data de publicação:2018
País:Brasil
Recursos:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Repositório:Repositório Institucional da UFJF
Idioma:português
OAI Identifier:oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/6942
Acesso em linha:https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/6942
Access Level:Acceso aberto
Palavra-chave:CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Dualidade Lagrangeana aumentada
Otimização não diferenciável
Otimização não convexa
Augmented Lagrangian duality
Nonsmooth optimization
Nonconvex optimization
Descrição
Resumo:A teoria clássica de otimização presume a existência de certas condições, por exemplo, que as funções envolvidas em um problema desta natureza sejam pelo menos uma vez continuamente diferenciáveis. Entretanto, em muitas aplicações práticas que requerem o emprego de métodos de otimização, essa característica não se encontra presente. Problemas de otimização não diferenciáveis são considerados mais difíceis de lidar. Nesta classe, aqueles que envolvem funções não convexas são ainda mais complexos. O Interior Epigraph Directions (IED) é um método de otimização que se baseia na teoria da Dualidade Lagrangeana e se aplica à resolução de problemas não diferenciáveis, não convexos e com restrições. Neste estudo, apresentamos duas novas versões para o referido método a partir de implementações computacionais de outros algoritmos. A primeira versão, denominada IED+NFDNA, recebeu a incorporação de uma implementação do algoritmo Nonsmooth Feasible Direction Nonconvex Algorithm (NFDNA). Esta versão, ao ser aplicada em experimentos numéricos com problemas teste da literatura, apresentou desempenho satisfatório quando comparada ao IED original e a outros solvers de otimização. Com o objetivo de aperfeiçoar mais o método, reduzindo sua dependência de parâmetros iniciais e também do cálculo de subgradientes, uma segunda versão, IED+GA, foi desenvolvida com a utilização de algoritmos genéticos. Além da resolução de problemas teste, o IED-FGA obteve bons resultados quando aplicado a problemas de engenharia.