高效非線性優(yōu)化算法在水環(huán)境系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、該文在總結(jié)了傳統(tǒng)最優(yōu)化方法的基礎上,初步探討了高效非線性優(yōu)化算法在水環(huán)境系統(tǒng)中的應用,集中對非線性算法中較為常見的遺傳算法、模擬退火算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡的理論、算法及模式進行了研究,并針對這些算法固有的缺點,結(jié)合模糊數(shù)學理論、單純形法和小波分析,建立了改進的高效非線性優(yōu)化方法.最后用于解決水污染控制系統(tǒng)規(guī)劃、排放口優(yōu)化、多目標綜合規(guī)劃、水質(zhì)模型參數(shù)識別及水質(zhì)預測等問題.研究結(jié)果表明:無論是確定性的水污染規(guī)劃模型還是不確定性的水污染規(guī)劃模型

2、,非線性優(yōu)化算法可以大大減少計算的復雜程度,并且可以很快搜索到全局最優(yōu)解.優(yōu)化結(jié)果與起始點選擇無關,只要優(yōu)化參數(shù)選取合適,該算法完全可以有效的求出最優(yōu)解;多目標規(guī)劃中,通過引入模糊數(shù)學理論,克服了傳統(tǒng)優(yōu)化算法中決策者直接給出最優(yōu)權重的困難,避免對某些目標進行簡單量化帶來的誤差和數(shù)據(jù)損失.計算結(jié)果表明,鑒于非線性算法全局尋優(yōu)能力強和模糊非線性優(yōu)化理論能夠協(xié)調(diào)模糊變量間的關系等優(yōu)點,使得求解過程更加簡單,同時能夠保證得到水污染控制系統(tǒng)多目標

3、規(guī)劃全局最優(yōu)解;在對河流水質(zhì)參數(shù)進行最優(yōu)估值的時候,目標函數(shù)往往是一個復雜的非線性函數(shù),尤其是當估計的參數(shù)較多時,目標函數(shù)可能會存在許多局部極值點,用常規(guī)的最優(yōu)化方法難以實現(xiàn).非線性優(yōu)化算法及其改進算法既考慮了新點產(chǎn)生的隨機性,又在一定程度上保證了搜索的整體性,從而加快了全局尋優(yōu)速度,優(yōu)化結(jié)果具有一定可信度;高效非線性優(yōu)化算法的預測模型對于提高預測精度,合理反映歷史數(shù)據(jù)的內(nèi)部關系,對于指導環(huán)境決策部門制定戰(zhàn)略或中長期環(huán)境規(guī)劃目標等都具有