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状态受限随机积微分方程最优控制的高效自适应方法研究
结题报告
批准号:
11971259
项目类别:
面上项目
资助金额:
52.0 万元
负责人:
沈万芳
依托单位:
学科分类:
算法基础理论与构造方法
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
沈万芳
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中文摘要
具有随机场系数的随机最优控制问题计算已成为研究的新热点,但当前主要成果局限于控制受限的随机最优控制问题,缺少对状态受限随机最优控制问题计算方法的研究。本研究拟采用局部加密的自适应随机Galerkin有限元方法研究具有随机场系数的两类状态受限积分微分方程最优控制的数值逼近和理论分析,发展其高效数值方法。具体如下:1)研究两类状态受限随机积分微分方程最优控制的随机Galerkin有限元积微分全离散方法,研究分析其计算格式的收敛性等以获得最优阶的先验误差估计2)采取基于紧支集径向基函数的无网格方法和经典有限元方法逼近状态受限随机最优控制,推导随机空间和物理空间上的联合后验误差估计3)对以上随机积分微分方程最优控制问题发展出随机空间局部加密的自适应计算方法,进行各种规模的数值模拟实验。以上这些研究创新都属于当今前沿领域,非常具有挑战性,可以相信这些创新将对随机最优控制整体创新起到重大的推动作用。
英文摘要
In recent years, efficient numerical methods for optimal control problems governed by partial differential equations with random field coefficients are becoming a new hot topic. However, the works for computation of random optimal control currently focus on control constrained random optimal control , and there is still a lack of research on computational methods for state constrained random optimal control. In this work, we aim to study state constrained optimal control problems governed by two kinds of integral-differential equations with random field coefficients by using Stochastic Galerkin finite element methods and adaptive local refinement methods. In particular, the following aspects are discussed. 1) We study the state constrained optimal control problems governed by two kinds of random integral-differential equations, and analyze the convergence of the computational schemes to obtain the optimal error estimates 2) We approximate state constrained random optimal control problems by using meshfree method based on compactly supported radial basis functions and classic finite element methods, and derive the a joint posterior error estimate on random space and physical space 3) We develop adaptive local refinement methods on random space for the state constrained optimal control problems governed by two kinds of integral-differential equations, and conduct various numerical experiments. The above research innovations are on today's frontier and are very challenging. We believe these research innovations will play a significant role in promoting the overall progress on computation of optimal control.
期刊论文列表
专著列表
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专利列表
DOI:10.3390/land11071042
发表时间:2022-07-01
期刊:LAND
影响因子:3.9
作者:Chen, Xiaolan;Meng, Qinggang;Shen, Wanfang
通讯作者:Shen, Wanfang
DOI:10.3390/su14084717
发表时间:2022-04
期刊:Sustainability
影响因子:3.9
作者:W. Shen;Jianing Shi;Qinggang Meng;Xiaolan Chen;Yufei Liu;Ken Cheng;Wenbin Liu
通讯作者:W. Shen;Jianing Shi;Qinggang Meng;Xiaolan Chen;Yufei Liu;Ken Cheng;Wenbin Liu
DOI:10.4208/cmr.2020-0008
发表时间:2020-06
期刊:Communications in Mathematical Research
影响因子:--
作者:Liang Ge;Wanfang Shen;Wenbin Liu
通讯作者:Wenbin Liu
DOI:10.3390/su15054673
发表时间:2023-03
期刊:Sustainability
影响因子:3.9
作者:W. Shen;Y. Liu;Xiaowen Liu;Jianing Shi;Wenbin Liu;Chengye Liu
通讯作者:W. Shen;Y. Liu;Xiaowen Liu;Jianing Shi;Wenbin Liu;Chengye Liu
DOI:10.1016/j.seps.2023.101752
发表时间:2023-11
期刊:Socio-Economic Planning Sciences
影响因子:6.1
作者:Wanfang Shen;Yufei Liu;Guanjiang Wan;Jianing Shi;Wenbin Liu
通讯作者:Wanfang Shen;Yufei Liu;Guanjiang Wan;Jianing Shi;Wenbin Liu
具有随机场系数的积分微分方程最优控制问题的高效数值方法研究
  • 批准号:
    11501326
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    沈万芳
  • 依托单位:
抛物型积分微分方程最优控制问题的高效有限元方法
  • 批准号:
    11326226
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
  • 资助金额:
    3.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    沈万芳
  • 依托单位:
国内基金
海外基金