若干反二次特征值问题的优化方法及其在动力系统中的应用

批准号:
11271308
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
白正简
依托单位:
学科分类:
A0502.数值代数
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
金小庆、陈桂芝、李安、陈梅香、马伟、赵志、周琳、姚腾腾
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中文摘要
反二次特征值问题在结构动力学、地质工程、医学、军事、环境、遥感、控制、通讯、气象、经济等领域有着重要的应用背景。本项目主要探讨几类结构化反二次特征值问题的可解性及有效的优化算法(如广义牛顿法、非光滑最优化以及正则化方法等)及其在动力系统中的应用。我们旨在使所求物理矩阵满足部分测量得到的特征信息(即特征值和特征向量),同时保持原始模型的特定结构性质(如对称性、非负性、正定性、稀疏性或带状结构及内部连接性等),并考虑到特征信息的不完备性和噪声影响以及应用中的规模化问题。这些问题的研究不仅对反特征值问题的发展具有重要的理论和算法方面的意义,而且对结构动力学、地质工程、医学、遥感、控制及气象等领域的研究和发展都具有较高的应用参考价值。
英文摘要
Inverse quadratic eigenvalue problems arise in the fields of structural dynamics, geological engineering, medicine, military, environment, remote sensing, control systems, communications, meteorology, economics, etc. This project is mainly concerned with the solvability and effective numerical optimization methods (e.g., generalized Newton-type methods, nonsmooth optimization methods,and regularization methods) of several structured inverse quadratic eigenvalue problems and their applications in dynamical systems. We aim to find the mass, damping and stiffness matrices such that the corresponding quadratic pencil satisfies the measdured partial eigeninformation (i.e., eigenvalues and eigenvectors), preserve the special structural properties of the original model (e.g., symmetry, nonnegativity, definiteness, sparsity or bandedness, and internal connectivity, etc.), and we also consider the influence of incomplete and noisy eigeninformation and the large-scale problem in applications. The research on these problems is not only significant to the development of inverse quadratic eigenvalue problems in theoretical and algorithmic aspects but very valuable to various applications such as structural dynamics, geological engineering, medicine, remote sensing, control systems, meteorology, etc.
结构二次特征值问题及二次特征值反问题在结构动力学和振动控制等工程应用领域有重要的应用背景。本项目针对几类重要的结构二次特征值反问题,如半正定二次特征值反问题、非负矩阵特征值反问题、随机和双随机矩阵特征值反问题、仿射奇异值反问题、基于结构矩阵和测量得到的响应频的时滞部分二次特征值配置问题、在计算化学和计算材料科学中出现的非线性特征值问题等,提出了正则化非光滑牛顿法、乘子交替方向法、非线性优化算法、等谱流算法、黎曼非线性共轭梯度法和黎曼牛顿算法等。这些研究结果不仅对结构二次特征值问题和二次特征值反问题的发展有重要的理论和算法意义,而且对结构动力学和振动控制等工程应用领域的研究具有较高的应用参考价值。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.4208/nmtma.2015.my1340
发表时间:2015-11
期刊:Numerical Mathematics: Theory, Methods and Applications
影响因子:--
作者:Bai, Zheng-Jian;Jin, Xiao-Qing;Yao, Teng-Teng
通讯作者:Yao, Teng-Teng
Minimum norm partial quadratic eigenvalue assignment with time delay in vibrating structures using the receptance and the system matrices
使用接收矩阵和系统矩阵对振动结构中具有时间延迟的最小范数部分二次特征值赋值
DOI:10.1016/j.jsv.2012.10.015
发表时间:2013-02
期刊:Journal of Sound and Vibration
影响因子:4.7
作者:Bai, Zheng-Jian;Chen, Mei-Xiang;Datta, Biswa Nath
通讯作者:Datta, Biswa Nath
DOI:10.1137/140992576
发表时间:2016-07
期刊:SIAM J. Numer. Anal.
影响因子:--
作者:Zhi Zhao;X. Jin;Zhengjian Bai
通讯作者:Zhi Zhao;X. Jin;Zhengjian Bai
Semidefinite inverse eigenvalue problems with prescribed entries and partial eigendata
具有规定条目和部分特征数据的半定反特征值问题
DOI:10.1016/j.cam.2015.03.037
发表时间:2015-10
期刊:Journal of Computational and Applied Mathematics
影响因子:2.4
作者:Yao, Teng-Teng;Bai, Zheng-Jian
通讯作者:Bai, Zheng-Jian
A note on simple nonzero finite generalized singular values
关于简单非零有限广义奇异值的注解
DOI:10.1016/j.laa.2012.12.035
发表时间:2013-04
期刊:Linear Algebra and Its Applications
影响因子:1.1
作者:Ma, Wei;Bai, Zheng-Jian
通讯作者:Bai, Zheng-Jian
矩阵特征值分解和张量分解的混合精度算法研究
- 批准号:12371382
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:43.5万元
- 批准年份:2023
- 负责人:白正简
- 依托单位:
若干结构特征值反问题的黎曼优化算法研究
- 批准号:11671337
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:48.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:白正简
- 依托单位:
结构反二次特征值问题的计算方法
- 批准号:10601043
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:17.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:白正简
- 依托单位:
国内基金
海外基金
