Grey box optimization

灰盒优化

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2020-04448
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.13万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2022-01-01 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The breadth of the optimization field is wide. At one extremity, there are optimization problems for which the structure is well-known and exploitable: linear programming, or convex optimization with explicit algebraic formulations for example. This is not the target class of problems of my research. At the opposite extremity, blackbox optimization (BBO) refers to situations in which the structure of the objective function and of the constraints are unknown and cannot be exploited during the optimization process. These situations frequently arise when the functions defining the problem are computed through a time-consuming simulation.  These are the problems at the center of this research project. One of the most useful tools for solving optimization problems is the derivative. Indeed, the gradient vector is the steepest ascent direction and can be followed in a maximization context. Derivative-free optimization (DFO) refers to the situation where the derivatives of the functions are unavailable, or potentially difficult to estimate. A subtle distinction between DFO and BBO is that in the latter there is no reason to believe that derivatives even exist, and in the former they might exist but their expression is not available. Prior to the 1990's, only punctual developments were made in the DFO and BBO fields. But since then, there has been a steady increase in the interest devoted to these research areas. These are among the most rapidly expanding areas of nonlinear optimization research. This may be explained in part by the fact that computers are now able to simulate complex engineering processes in reasonable time, and by the successful utilization of algorithms on real engineering problems in industrial environments. The research project described in this proposal builds on my prior NSERC-funded work on direct search algorithms for DFO and BBO problems. The objective of this project is to explore the grey zone in the wide optimization field: problems for which part of the structure, but not all, is available. For example, previous work has focused on situations where the objective function is the sum of the squares of blackbox functions, and where crude information with respect to the monotonicity of some constraints with respect to certain variables was explicitly known. The present project will study other types of grey box optimization problems in which high-level qualitative or quantitative information about the constraints, the nature of the problem and the surrogates are available. All developments in the projects outlined in this proposal will be tested on real engineering test problems and will be analyzed using tools from nonsmooth calculus for a rigorous convergence analysis. The outcome of this research is useful to our industrial collaborators in Canada.  We plan to continue to apply our work in areas such as hydrological sciences, pharmaceutical and bioinformatic industry, alloy design, metamaterial design and aeronautics.
优化领域的广度是广泛的。在一个极端,有结构是众所周知的和可利用的优化问题:例如线性规划或具有显式代数公式的凸优化。这不是我研究的目标问题。在另一个极端,黑盒优化(BBO)是指目标函数和约束的结构是未知的,并且在优化过程中无法利用的情况。当定义问题的函数通过耗时的模拟计算时,这些情况经常出现。 这些都是这个研究项目的核心问题。求解最优化问题最有用的工具之一是导数。实际上,梯度向量是最陡的上升方向,并且可以在最大化上下文中遵循。无导数优化(Derivative-Free Optimization,DFO)是指函数的导数不可用或可能难以估计的情况。DFO和BBO之间的一个微妙区别是,在后者中,没有理由相信衍生物甚至存在,而在前者中,它们可能存在,但它们的表达不可用。在20世纪90年代之前,DFO和BBO油田只有准时的开发。但从那时起,人们对这些研究领域的兴趣稳步增加。这些都是非线性优化研究中发展最快的领域。这可以部分地解释为计算机现在能够在合理的时间内模拟复杂的工程过程,以及在工业环境中成功地利用算法解决真实的工程问题。 在这个建议中描述的研究项目建立在我以前的NSERC资助的DFO和BBO问题的直接搜索算法的工作。这个项目的目标是探索在广泛的优化领域的灰色地带:问题的结构的一部分,但不是全部,是可用的。例如,以前的工作集中在目标函数是黑盒函数的平方和的情况下,以及关于某些约束相对于某些变量的单调性的原始信息是明确已知的。本项目将研究其他类型的灰箱优化问题,其中高层次的定性或定量信息的约束,问题的性质和代理人。本提案中概述的项目的所有开发将在真实的工程测试问题上进行测试,并将使用非光滑微积分工具进行严格的收敛分析。这项研究的结果对我们在加拿大的工业合作者是有用的。 我们计划继续将我们的工作应用于水文科学,制药和生物信息产业,合金设计,超材料设计和航空等领域。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ 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 }}

Audet, Charles其他文献

Mesh adaptive direct search algorithms for mixed variable optimization
  • DOI:
    10.1007/s11590-008-0089-2
  • 发表时间:
    2009-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Abramson, Mark A.;Audet, Charles;Walston, Jennifer G.
  • 通讯作者:
    Walston, Jennifer G.
Nonsmooth optimization through mesh adaptive direct search and variable neighborhood search
  • DOI:
    10.1007/s10898-007-9234-1
  • 发表时间:
    2008-06-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Audet, Charles;Bechard, Vincent;Le Digabel, Sebastien
  • 通讯作者:
    Le Digabel, Sebastien
ORTHOMADS: A DETERMINISTIC MADS INSTANCE WITH ORTHOGONAL DIRECTIONS
  • DOI:
    10.1137/080716980
  • 发表时间:
    2009-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Abramson, Mark A.;Audet, Charles;Le Digabel, Sebastien
  • 通讯作者:
    Le Digabel, Sebastien
Finding optimal algorithmic parameters using derivative-free optimization
  • DOI:
    10.1137/040620886
  • 发表时间:
    2006-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Audet, Charles;Orban, Dominique
  • 通讯作者:
    Orban, Dominique
A mesh adaptive direct search algorithm for multiobjective optimization
  • DOI:
    10.1016/j.ejor.2009.11.010
  • 发表时间:
    2010-08-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Audet, Charles;Savard, Gilles;Zghal, Walid
  • 通讯作者:
    Zghal, Walid

Audet, Charles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('Audet, Charles', 18)}}的其他基金

Grey box optimization
灰盒优化
  • 批准号:
    RGPIN-2020-04448
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Grey box optimization
灰盒优化
  • 批准号:
    RGPIN-2020-04448
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Derivative-free and blackbox optimization for engineering problems
针对工程问题的无导数和黑盒优化
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05311
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Développement d'algorithmes d'optimisation de boîtes-noires pour des applications en énergie
能源应用的黑森林优化算法开发
  • 批准号:
    490744-2015
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
Derivative-free and blackbox optimization for engineering problems
针对工程问题的无导数和黑盒优化
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05311
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Derivative-free and blackbox optimization for engineering problems
针对工程问题的无导数和黑盒优化
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05311
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Développement d'algorithmes d'optimisation de boîtes-noires pour des applications en énergie
能源应用的黑森林优化算法开发
  • 批准号:
    490744-2015
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
Derivative-free and blackbox optimization for engineering problems
针对工程问题的无导数和黑盒优化
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05311
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Derivative-free and blackbox optimization for engineering problems
针对工程问题的无导数和黑盒优化
  • 批准号:
    RGPIN-2015-05311
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Development, analysis and application of optimization methods for engineering problems
工程问题优化方法的开发、分析和应用
  • 批准号:
    239436-2010
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

拟南芥F-box E3连接酶SUSC6参与植物免疫调控的分子机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
U-Box型E3泛素连接酶OsPUB57负调控水稻稻瘟病抗性机制研究
  • 批准号:
    2025JJ50110
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于Box-Behnken响应面法的全掺磷石膏基层材料优化设计及典型路面结构研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
U-box E3泛素连接酶GmPUB20A调控大豆对孢囊线虫病的抗性机理研究
  • 批准号:
    32402324
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
MADS-box基因在沙棘属植物雌维花分化和器官决定中的作用研究
  • 批准号:
    32400190
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
菊花MADS-box转录因子CmAGL6响应短日照调节花器官发育的机制
  • 批准号:
    32460776
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
赤霉素与B类MADS-box基因互作调控紫花地丁两型花进化发育机制研究
  • 批准号:
    32360059
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
单属种濒危植物蒜头果Ⅱ型MADS-box基因的全基因组表征及在果实发育过程中的功能解析
  • 批准号:
    32360090
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
T-box转录因子在甲状腺发育和先天性甲减发生发展中的功能与机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
DEAD-box蛋白相分离调控细菌冷激应答的机制研究
  • 批准号:
    32301085
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    20 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: NeTS: Medium: Black-box Optimization of White-box Networks: Online Learning for Autonomous Resource Management in NextG Wireless Networks
合作研究:NeTS:中:白盒网络的黑盒优化:下一代无线网络中自主资源管理的在线学习
  • 批准号:
    2312835
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRII: CIF: Sequential Decision-Making Algorithms for Efficient Subset Selection in Multi-Armed Bandits and Optimization of Black-Box Functions
CRII:CIF:多臂老虎机中高效子集选择和黑盒函数优化的顺序决策算法
  • 批准号:
    2246187
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: NeTS: Medium: Black-box Optimization of White-box Networks: Online Learning for Autonomous Resource Management in NextG Wireless Networks
合作研究:NeTS:中:白盒网络的黑盒优化:下一代无线网络中自主资源管理的在线学习
  • 批准号:
    2312836
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: NeTS: Medium: Black-box Optimization of White-box Networks: Online Learning for Autonomous Resource Management in NextG Wireless Networks
合作研究:NeTS:中:白盒网络的黑盒优化:下一代无线网络中自主资源管理的在线学习
  • 批准号:
    2312834
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: NeTS: Medium: Black-box Optimization of White-box Networks: Online Learning for Autonomous Resource Management in NextG Wireless Networks
合作研究:NeTS:中:白盒网络的黑盒优化:下一代无线网络中自主资源管理的在线学习
  • 批准号:
    2312833
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Scalable Black-box Optimization for Scientific Discovery
职业:科学发现的可扩展黑盒优化
  • 批准号:
    2145644
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: LEarning to Search with Structure (LESS), a Unifying Algorithmic Framework for Gray Box Optimization of Biomanufacturing Systems
职业:学习结构搜索(LESS),生物制造系统灰盒优化的统一算法框架
  • 批准号:
    2046588
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Grey box optimization
灰盒优化
  • 批准号:
    RGPIN-2020-04448
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
ATD: Gaussian Fields: Graph Representations and Black-Box Optimization Algorithms
ATD:高斯场:图表示和黑盒优化算法
  • 批准号:
    2027056
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Grey box optimization
灰盒优化
  • 批准号:
    RGPIN-2020-04448
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 3.13万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了