随机最优控制的数值方法理论及其应用研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11171189
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    45.0万
  • 负责人：
    赵卫东
  • 依托单位：
    山东大学
  • 学科分类：
    A0501.算法基础理论与构造方法
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

本项目拟研究随机最优控制问题的数值方法理论及应用: 基于随机最优控制理论、倒向随机微分方程及其科学计算理论，结合随机动态规划原理和随机最大值原理，提出求解随机最优控制问题的高效、高精度的倒向随机数值方法；严格地数值理论分析所提方法的收敛性、稳定性、高精度性和高效并行性；实现高维随机控制问题的科学计算；研究所提方法在实际随机最优控制问题中的应用。本项目的研究，对深入理解随机最优控制问题的机理，推动随机最优控制的理论和科学计算理论的发展，加快拓宽随机最优控制理论在各领域的应用，都具有十分重要的理论意义和应用价值。

结项摘要

随机最优控制问题广泛存在于人类社会的方方面面，如航天航空、环境、交通、管理领域、经济金融领域等等。本项目基于倒向随机微分方程理论和随机最大值原理和动态规划原理提出了求解随机最优控制问题的随机算法。求解该问题的关键是高效高精度地求解倒向随机微分方程，进而结合优化方法求解随机最优控制问题。. 在国家自然科学基金委(No.11171189)的大力支持资助下，项目组成员通过四年的坚持努力，非常圆满地完成了该项目的研究目标，并取得了具有国际先进水平的重要研究成果。在国内外著名刊物发表文章共计27篇（其中，SCI文章25篇和EI文章2篇），另完成投出文章7篇，若干研究成果仍在进行；参加国际会议并作报告6次，全国性会议报告9次，出国访问1次，访问国内优秀大学院校十余次；邀请专家学者来山东大学合作交流20人次；培养博士研究生11名（已毕业6名，在读5名）、硕士研究生20名（已毕业12名，在读8名，包含1名国际交流生）、博士后1名以及进修青年教师1名。. 这些研究成果使得我们更加深入理解随机最优控制问题的机理，进一步推动了随机最优控制理论及其科学计算理论的发展， 并引发了一系列关于倒向随机微分方程、随机控制、风险度量等重要研究领域科学计算方面的后续研究，对随机最优控制问题有十分重要的应用价值。

项目成果

期刊论文数量（31）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
正倒向随机微分方程组的数值解法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    计算数学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵卫东
  • 通讯作者：
    赵卫东
Second-order Schemes for Solving Decoupled Forward Backward Stochastic differnetial Equations
求解解耦正向逆向随机微分方程的二阶格式
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Science China Mathematics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Weidong Zhao;Yang Li;Yu Fu
  • 通讯作者：
    Yu Fu
An explicit second-order numerical scheme for solving decoupled forward backward stochastic equations
求解解耦前向后向随机方程的显式二阶数值格式
  • DOI：
    10.4208/eajam.030614.171014a
  • 发表时间：
    2014-11
  • 期刊：
    East Asian Journal on Applied Mathematics
  • 影响因子：
    1.2
  • 作者：
    Fu Yu;Weidong Zhao
  • 通讯作者：
    Weidong Zhao
Convergence analysisfor a class of multistep scheme for forward-backward stochastic differentialequations
一类前向-后向随机微分方程多步格式的收敛性分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    East Asian Journal on Applied Mathematics
  • 影响因子：
    1.2
  • 作者：
    Jie Yang;Weidong Zhao
  • 通讯作者：
    Weidong Zhao
A high-order compact exponential scheme for the fractional convection-diffusion equation
分数对流扩散方程的高阶紧指数格式
  • DOI：
    10.1016/j.cam.2013.06.001
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Journal of Computational and Applied Mathematics
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Mingrong Cui
  • 通讯作者：
    Mingrong Cui

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其他文献

SCR系统尿素水溶液喷雾分解影响因素数值模拟
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王兴华;季亮;董彦;赵卫东
  • 通讯作者：
    赵卫东
夹杂物对金属材料成形及断裂影响的研究进展
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 作者：
    吕 刚;何建丽;赵卫东
  • 通讯作者：
    赵卫东
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王青元;冯定庆;朱靖;陈雨;赵卫东;凌斌;周颖
  • 通讯作者：
    周颖
肝炎、肝纤维化和早期肝硬化阶段
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中华放射学杂志,2005,39(8):877-881.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    管生;赵卫东;周康荣﹡;彭卫军
  • 通讯作者：
    彭卫军
同轴圆柱结构DBD装置放电功率的模拟计算及实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    高压电器
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蔡忆昔;韩文赫;郑荣耀;赵卫东
  • 通讯作者：
    赵卫东

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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