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四种系统矩阵建模方法的比较

核电子学与探测技术 2016年第7期36卷 742-746页

作者：邰浩伟乔志伟宋文琪李欣中北大学计算机与控制工程学院太原030051 山西大学计算机与信息技术学院太原030006

构建了像素驱动、距离驱动、改进的距离驱动和射线驱动四种系统矩阵建模方法,并将其运用于admm算法,比较了它们的建模速度、建模精度以及收敛速度,同时比较了它们在有噪声的情况下对噪声的敏感程度。实验表明:距离驱动的建模速度最快;... 详细信息

构建了像素驱动、距离驱动、改进的距离驱动和射线驱动四种系统矩阵建模方法,并将其运用于admm算法,比较了它们的建模速度、建模精度以及收敛速度,同时比较了它们在有噪声的情况下对噪声的敏感程度。实验表明:距离驱动的建模速度最快;改进的距离驱动的建模精度最高,射线驱动在admm算法中的收敛速度最快。

关键词：像素驱动距离驱动射线驱动改进的距离驱动 admm

基于admm的多GPU快速DBT迭代精准重建

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核电子学与探测技术 2018年第5期38卷 630-634页

作者：黄杰星李斌蔡江泽马健晖徐圆周凌宏南方医科大学生物医学工程学院医疗仪器研究所广州510515

为实现高效率的DBT精准重建,本文提出了基于admm优化算法的多GPU快速DBT迭代重建算法。本方法选取全变差作为正则化项,应用admm法求解目标函数,并采用多GPU加速策略对算法进行加速。实验表明,与传统的带有正则化约束的凸集投影(POCS)迭... 详细信息

为实现高效率的DBT精准重建,本文提出了基于admm优化算法的多GPU快速DBT迭代重建算法。本方法选取全变差作为正则化项,应用admm法求解目标函数,并采用多GPU加速策略对算法进行加速。实验表明,与传统的带有正则化约束的凸集投影(POCS)迭代重建模式相比,本方法在图像噪声平滑、特征边缘保留和计算效率提高等方面均取得了上佳效果。

关键词： DBT图像重建 TV正则化 admm 多GPU加速

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分布式变量选择-MCP正则化

工程数学学报 2021年第3期38卷 301-314页

作者：王格华王璞玉张海西北大学数学学院西安710069

随着数字化时代的发展,各个学科和领域都会遇到海量高维数据.面对收集到的大量数据,如何将其转化为可存储、便分析、能为解决实际问题提供参考的材料成为当前所面临的一个巨大挑战.针对数据存储的现状,分布式存储方式应运而生.分布式存... 详细信息

随着数字化时代的发展,各个学科和领域都会遇到海量高维数据.面对收集到的大量数据,如何将其转化为可存储、便分析、能为解决实际问题提供参考的材料成为当前所面临的一个巨大挑战.针对数据存储的现状,分布式存储方式应运而生.分布式存储是将数据集按照某种方式不重复的存储在不同的机器中,以此解决数据存储问题.那么,如何设计和研究出适合于分布式数据存储方式的机器学习算法便成为另一个亟待解决的问题.伴随着信息技术理论的发展,正则化方法的提出和发展为我们处理和分析海量高维数据提供了有效工具,但其仅适合于单机数据处理.鉴于非凸正则化对变量选择和特征提取的优越性,我们将分布式存储与非凸正则化方法相结合,关注基于分布式计算的非凸正则化方法,以此解决海量高维数据的存储和分析问题.本文采用分布式数据存储的形式研究变量选择问题.我们将数据分开存储于可互相通信的多个计算机,并提出分布式MCP方法,基于admm算法实现相邻计算机之间交互信息的分布式MCP算法,完成全数据的变量选择,并给出分布式MCP算法的收敛性分析.分布式方法的变量选择结果与非分布式方法变量选择结果相同.最后,通过实验证明本文所提出的方法适合于处理分布式存储数据.

关键词：分布式稀疏 MCP admm

一类正则化参数自由的线性约束凸优化问题的预测-校正算法

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高等学校计算数学学报 2020年第1期42卷 22-47页

作者：何炳生南京大学数学系

1引言设UR;是维数为n的闭凸集,θ（u）是R;→R;的（不一定可微的）凸函数,矩阵A∈R;,向量b∈R;.我们讨论的线性约束凸优化问题的一般形式是min{θ（u）|Au=b,u∈U}.（1.1）近几年来,以交替方向法[4,5,6]为代表的分裂收缩算法引起广泛... 详细信息

1引言设UR;是维数为n的闭凸集,θ（u）是R;→R;的（不一定可微的）凸函数,矩阵A∈R;,向量b∈R;.我们讨论的线性约束凸优化问题的一般形式是min{θ（u）|Au=b,u∈U}.（1.1）近几年来,以交替方向法[4,5,6]为代表的分裂收缩算法引起广泛重视,是因为问题（1.1）往往具有以下的可分离结构.两个可分离目标函数的问题,相当于在（1.1）中θ（u）=θ;（x）+θ;（y）,A=（A,B）和U=x×y,具体形式就是

关键词： ALM admm linearly constrained convex optimization predictioncorrection methods free regularization parameters

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求解彩色图像放大模型的分裂型算法

南京邮电大学学报（自然科学版） 2019年第1期39卷 34-37页

作者：武婷婷侯凤孙越泓南京邮电大学理学院江苏南京210023 南京师范大学数学科学学院江苏南京210023

针对多通道彩色图像放大问题,文中建立二阶TGV(Total Generalized Variation)图像放大模型,并利用交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,admm)求解。在RGB彩色空间上,针对每个彩色通道分别进行放大处理,进而放... 详细信息

针对多通道彩色图像放大问题,文中建立二阶TGV(Total Generalized Variation)图像放大模型,并利用交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,admm)求解。在RGB彩色空间上,针对每个彩色通道分别进行放大处理,进而放大彩色图像。数值结果表明,与原始对偶算法相比,无论是视觉效果还是定量比较,基于二阶TGV的admm算法均取得了更好的放大效果。

关键词：彩色图像放大 TGV admm 原始对偶

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计及配电网馈线约束的电动汽车优化调度研究

电测与仪表 2020年第7期57卷 68-73,81页

作者：邵云峰周徐刘永强康显红马中静国网山西省电力公司吕梁供电公司山西吕梁033000 北京理工大学自动化学院北京100081 山西省信息产业技术研究院有限公司太原030000

随着配电网的迅速发展,其以电动汽车为代表的柔性负荷大量并入配电网,给配电网的优化运行带来挑战,电动汽车的无序充电行为会导致电力损失、电压跌落和馈线过载等一系列问题。以电动汽车充电费用和电池衰减成本以及系统发电成本最低为目... 详细信息

随着配电网的迅速发展,其以电动汽车为代表的柔性负荷大量并入配电网,给配电网的优化运行带来挑战,电动汽车的无序充电行为会导致电力损失、电压跌落和馈线过载等一系列问题。以电动汽车充电费用和电池衰减成本以及系统发电成本最低为目标,并考虑配电网的馈线容量耦合约束,提出了一种基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,admm)的电动汽车分散式优化调度策略。在仿真案例中验证了所提算法的最优性,并表明了该方法能够有效地解决配电网馈线过载问题。

关键词：电动汽车配电网馈线耦合约束最优调度 admm

基于admm的多智能体系统分布式优化算法研究

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基于ADMM的多智能体系统分布式优化算法研究

作者：余菲西安理工大学

学位级别：硕士

近些年来,在对网络化多智能体系统的研究中,随着网络规模的日益庞大,分布式优化问题开始受到越来越多的关注,并逐渐发展成为一个新的研究热点。本文主要研究基于多智能体系统的分布式admm相关算法,并将所提出的考虑节点误差的混合一致A... 详细信息

近些年来,在对网络化多智能体系统的研究中,随着网络规模的日益庞大,分布式优化问题开始受到越来越多的关注,并逐渐发展成为一个新的研究热点。本文主要研究基于多智能体系统的分布式admm相关算法,并将所提出的考虑节点误差的混合一致admm算法和带有附加节点误差的分布式加权admm算法应用于模型预测控制问题中。本文的主要研究工作和结论如下:(1)针对分布式一致优化问题,本文利用混合通信图将集中一致admm算法和分散一致admm算法进行了泛化统一,在现有工作的基础上进一步考虑节点误差,推导出了基于混合通信图的考虑节点误差的分布式admm算法,并分析了算法的线性收敛性,最后通过仿真实验测试了扰动大小、网络连通率、节点个数等因素对算法性能的影响,验证了算法的收敛性和对带有节点误差的分散一致admm算法的加速性能,仿真结果表明了所提出的分析的有效性,并阐明了系统和网络参数对算法性能的作用。(2)为了求解基于加权图的分布式优化问题,在上述算法的基础上将边的权重纳入考虑,发展出了具有附加节点误差的加权混合admm算法,并分析了算法的线性收敛性,在仿真实验中,以边介数中心性作为生成权重矩阵的依据,剖析了算法在两类不同的簇图中的性能表现,并在Erdos-Renyi随机网络上进行了测试。仿真结果表明考虑节点误差的加权混合admm算法和混合一致admm算法均可以对带有节点误差的分散一致admm算法进行优化,且基于加权图的算法具有更好的加速性能,验证了所提出的分析的有效性。(3)将本文所推导出的两种算法分别应用于模型预测控制问题中,通过对模型的不断转化使分布式admm算法得以适用,仿真实验测试了模型预测控制问题中两种算法的性能,仿真结果验证了上述算法中理论分析结果的正确性。

关键词： admm 分布式优化节点误差收敛性分析模型预测控制

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基于admm的图像去噪算法研究

基于ADMM的图像去噪算法研究

作者：魏俊豪哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

在当前社会中,随着科学技术的快速发展,人们的生活也是多彩多样,在这个过程中对于数字图像处理产生了迫切需要。图像处理方面的技术在许多领域中都很需要,所以对图像进行处理很重要。在图像的传输中,可能会产生各种不同的影响,例如,比... 详细信息

在当前社会中,随着科学技术的快速发展,人们的生活也是多彩多样,在这个过程中对于数字图像处理产生了迫切需要。图像处理方面的技术在许多领域中都很需要,所以对图像进行处理很重要。在图像的传输中,可能会产生各种不同的影响,例如,比较典型的就是噪声的影响和传输时间开销过大的影响。这就会使得图像的无法达到预期效果。所以,图像处理和图像去噪这方面就值得去研究、去学习。本文主要针对admm算法进行研究,并将其应用到图像去噪这个领域。admm算法主要是分而治之的原理,就是将原本数学模型,拆成两个或多个,然后再迭代并行处理。在学习过程中,还结合了压缩感知和熵函数两方面的知识。其中,压缩感知是目前研究的热点,主要的目的是降低传输的开销,而熵函数则又可以等效替换CS的l范数,所以本文主要从这些方面进行考虑。本文的主要研究成果如下:首先,针对贪婪类的重构算法的去噪效果不好的问题,主要是算法重构精度不高,重构时间开销大的问题。为此研究了可以替换l范数的熵函数和admm分而治之的思想,通过分析可以知道,可以将二者结合,从而提出一种基于admm的优秀的图像去噪算法。其次,针对图像去噪效果不好的问题,研究了调节熵函数的原理和Pn P-admm的算法框架,通过将普通的贪婪类算法结合调节熵函数,得到一种新的数学模型,然后带入到Pn P-admm框架中,从而得到了一种基于调节熵函数的图像去噪算法——AEF-RA-Pn Padmm算法。最后,分别对上面两种算法进行仿真,实验结果表明,这两种算法具有一定的去噪重构效果,在数值上和时间上也有了不少的提升。但是,所提算法还有不足之处,接下来可以在时间开销以及效果上进行进一步的研究与学习。

关键词： admm 压缩感知图像去噪调节熵函数松弛类算法

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多主体综合能源系统分布式优化运行方法

南方电网技术 2018年第3期12卷 98-104,115页

作者：王杰刘念新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

随着环境污染的不断加剧和能源消耗的日益增加,构建清洁、高效的能源体系成为迫切问题。为了提高新能源消纳率并降低运行成本,提出了含热电联产(combined heat and power,CHP)运营商及光伏用户群的多主体综合能源系统分布式优化运行方... 详细信息

随着环境污染的不断加剧和能源消耗的日益增加,构建清洁、高效的能源体系成为迫切问题。为了提高新能源消纳率并降低运行成本,提出了含热电联产(combined heat and power,CHP)运营商及光伏用户群的多主体综合能源系统分布式优化运行方法。首先,建立了计及电能及热能的需求响应模型,包含用户间的电能共享、CHP运营商与用户间的能量共享及热电互动,用户模型综合考虑经济性与舒适度;其次,为了最小化系统运行成本,建立了CHP运营商和光伏用户群构成的基本优化模型;另外,建立了基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADM M)的含多主体的综合能源系统分布式优化调度模型,实现CHP系统与光伏用户的能量共享。最后通过实际算例验证了所提模型及方法的有效性。

关键词：综合能源系统分布式优化光伏用户需求响应 admm CHP 能量共享