Acceleration Techniques for Lower-Order Algorithms in Nonlinear Optimization
非线性优化中低阶算法的加速技术
基本信息
- 批准号:1522654
- 负责人:
- 金额:$ 17.78万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2015
- 资助国家:美国
- 起止时间:2015-08-01 至 2019-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This project focuses on developing efficient innovative acceleration techniques and their underlying theories for the algorithms in nonlinear optimization. The acceleration techniques and algorithms developed in this project will have broad impact in many areas of computational science, including imaging/signal processing, optimal control, computer vision, petroleum engineering, topology optimization, and electronic structure computations. The algorithms developed in this research will be made publicly available on the web and will be applied in solving various computational problems. In addition, the student involved in this project will have excellent opportunities to participate in interdisciplinary research.The research will include developing subspace techniques for nonlinear conjugate gradient method and accelerated nonlinear conjugate gradient methods with theoretically guaranteed optimal global complexity. A framework of inexact alternating direction method of multipliers (ADMM) will also be developed, in which multiple steps are allowed to solve the subproblem to an adaptive accuracy, while still maintaining global convergence even when the problem has more than two blocks. The project will also study acceleration strategies for gradient based stochastic optimization. In particular, adaptive strategies for choosing sample points and extracting quasi-Newton information based on the obtained stochastic information will be explored. In addition, a novel dual active set approach will be developed for solving smooth large-scale nonlinear optimization. For example, in projection on polyhedra, an algorithm can be developed to approximately identify the active linear constraints, while an asymptotically faster algorithm can be used to compute a high accuracy solution.
该项目着重于开发有效的创新加速技术及其对非线性优化算法的基本理论。该项目中开发的加速技术和算法将在许多计算科学领域都产生广泛的影响,包括成像/信号处理,最佳控制,计算机视觉,石油工程,拓扑优化和电子结构计算。本研究中开发的算法将在网络上公开可用,并将应用于解决各种计算问题。此外,参与该项目的学生将有极好的机会参与跨学科研究。该研究将包括开发针对非线性共轭梯度方法的子空间技术以及具有理论上保证最佳全球复杂性的非线性非线性共轭梯度方法。还将开发一个不精确的交替方向方法(ADMM)的框架,其中允许多个步骤将子问题求解至自适应精度,同时即使问题有两个以上的块,也仍然保持全局收敛。该项目还将研究基于梯度随机优化的加速策略。特别是,将探索基于获得的随机信息选择样品点并提取准牛顿信息的自适应策略。此外,将开发一种新型的双重主动设置方法来解决平滑的大规模非线性优化。例如,在Polyhedra的投影中,可以开发出一种算法以近似识别活动线性约束,而渐近更快的算法则可以用于计算高精度解决方案。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Inexact alternating direction methods of multipliers for separable convex optimization
- DOI:10.1007/s10589-019-00072-2
- 发表时间:2019-02
- 期刊:
- 影响因子:2.2
- 作者:W. Hager;Hongchao Zhang
- 通讯作者:W. Hager;Hongchao Zhang
A Nonmonotone Smoothing Newton Algorithm for Weighted Complementarity Problem
- DOI:10.1007/s10957-021-01839-6
- 发表时间:2021-03
- 期刊:
- 影响因子:1.9
- 作者:Jingyong Tang;Hongchao Zhang
- 通讯作者:Jingyong Tang;Hongchao Zhang
Generalized Uniformly Optimal Methods for Nonlinear Programming
- DOI:10.1007/s10915-019-00915-4
- 发表时间:2019-06-01
- 期刊:
- 影响因子:2.5
- 作者:Ghadimi, Saeed;Lan, Guanghui;Zhang, Hongchao
- 通讯作者:Zhang, Hongchao
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Hongchao Zhang其他文献
A data-driven method to predict future bottlenecks in a remanufacturing system with multi-variant uncertainties
一种数据驱动的方法来预测具有多变量不确定性的再制造系统中的未来瓶颈
- DOI:
10.1007/s11771-022-4906-z - 发表时间:
2022-01 - 期刊:
- 影响因子:4.4
- 作者:
Zheng Xue;Tao Li;Shitong Peng;Chaoyong Zhang;Hongchao Zhang - 通讯作者:
Hongchao Zhang
The experimental criteria for judging the maximum bubble radius of laser-iduced bubble in different ambient pressures
不同环境压力下激光诱导气泡最大气泡半径判断的实验标准
- DOI:
10.1109/iceoe.2011.6013046 - 发表时间:
2011 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Bei;Hongchao Zhang;Jian Lu;X. Ni - 通讯作者:
X. Ni
“Using Fuzzy Multi-Agent Decision Making in Environmentally Conscious Supplier Management”
“在环保供应商管理中使用模糊多代理决策”
- DOI:
10.1016/s0007-8506(07)60607-6 - 发表时间:
2003 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Hongchao Zhang;Jianzhi Li;M. E. Merchant - 通讯作者:
M. E. Merchant
Simplified indicator for assessing flow velocity by simulation
通过模拟评估流速的简化指标
- DOI:
10.1117/12.2201053 - 发表时间:
2015 - 期刊:
- 影响因子:3.9
- 作者:
Jialin Liu;Hongchao Zhang;Z. Shen;Jian Lu;X. Ni - 通讯作者:
X. Ni
Structural Characteristics of Vessels in Three Families of Cycadopsida
苏铁纲三个科导管的结构特征
- DOI:
- 发表时间:
2010 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Yu;W. Liao;X. Zhong;L. Wei;Hongchao Zhang;Yuanan Lu - 通讯作者:
Yuanan Lu
Hongchao Zhang的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Hongchao Zhang', 18)}}的其他基金
Acceleration, Complexity and Implementation of Active Set Methods for Large-scale Sparse Nonlinear Optimization
大规模稀疏非线性优化的活跃集方法的加速、复杂性和实现
- 批准号:
2309549 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 17.78万 - 项目类别:
Standard Grant
Optimization Methods for Nonconvex Structured Optimization
非凸结构化优化的优化方法
- 批准号:
2110722 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 17.78万 - 项目类别:
Standard Grant
Inexact Optimization Methods for Structured Nonlinear Optimization
结构化非线性优化的不精确优化方法
- 批准号:
1819161 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 17.78万 - 项目类别:
Standard Grant
The Analysis and Design of Gradient Methods for Large-Scale Nonlinear Optimization and Applications
大规模非线性优化的梯度法分析与设计及应用
- 批准号:
1016204 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 17.78万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
利用同位素技术研究菌根真菌降低旱稻镉吸收累积机制
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
利用同位素技术研究菌根真菌降低旱稻镉吸收累积机制
- 批准号:42107001
- 批准年份:2021
- 资助金额:24.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
利用CRISPR/Cas9技术敲除转运蛋白基因降低油菜种子硫代葡萄糖苷含量的研究
- 批准号:31901504
- 批准年份:2019
- 资助金额:26.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
层层自组装技术降低视网膜色素上皮细胞免疫原性及提高对变性视网膜治疗作用的机制研究
- 批准号:81970843
- 批准年份:2019
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
飞秒激光脉冲对比度提升与降低技术研究
- 批准号:U1930115
- 批准年份:2019
- 资助金额:48.0 万元
- 项目类别:联合基金项目
相似海外基金
Multifunctional Intelligent Hierarchical Fibrous Biomaterials Integrated with Multimodal Biosensing and Feedback-Based Interventions for Healing Infected Chronic Wounds
多功能智能分层纤维生物材料与多模式生物传感和基于反馈的干预措施相结合,用于治愈感染的慢性伤口
- 批准号:
10861531 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 17.78万 - 项目类别:
High Intensity Interval Training: Optimizing Exercise Therapy to Mitigate Cardiovascular Disease Risk Following Breast Cancer Chemotherapy
高强度间歇训练:优化运动疗法以降低乳腺癌化疗后的心血管疾病风险
- 批准号:
10667675 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 17.78万 - 项目类别:
High-Resolution Lymphatic Mapping of the Upper Extremities with MRI
使用 MRI 进行上肢高分辨率淋巴图谱分析
- 批准号:
10663718 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 17.78万 - 项目类别:
Commercialization of an Improved Treatment of Extremity Fractures Using a Regenerative Bone Adhesive to Accelerate Bone Healing in Aging Patients
使用再生骨粘合剂加速老年患者骨愈合的四肢骨折改进治疗方法的商业化
- 批准号:
10822079 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 17.78万 - 项目类别:
Machine Learning-based Imaging Biomarkers for Metabolic and Age-related Diseases
基于机器学习的代谢和年龄相关疾病的成像生物标志物
- 批准号:
10707354 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 17.78万 - 项目类别: