Towards Simulation Based Mixed-Integer Optimization with Differential Equations

Beitrag in einer Fachzeitschrift


Details zur Publikation

Autorinnen und Autoren: Gugat M, Leugering G, Martin A, Schmidt M, Sirvent M, Wintergerst D
Zeitschrift: Networks
Jahr der Veröffentlichung: 2018
Band: 72
Heftnummer: 1
Seitenbereich: 60-83
ISSN: 0028-3045
eISSN: 1097-0037
Sprache: Englisch


Abstract


We propose a decomposition based method for solving mixed-integer nonlinear optimization problems with "black-box" nonlinearities, where the latter, e.g., may arise due to differential equations or expensive simulation runs. The method alternatingly solves a mixed-integer linear master problem and a separation problem for iteratively refining the mixed-integer linear relaxation of the nonlinearity. We prove that our algorithm finitely terminates with an approximate feasible global optimal solution of the mixed-integer nonlinear problem. Additionally, we show the applicability of our approach by three case studies from mixed-integer optimal control, from the field of pressurized flows in pipes with elastic walls, and from steady-state gas transport. For the latter we also present promising numerical results of our method applied to real-world instances.


FAU-Autorinnen und Autoren / FAU-Herausgeberinnen und Herausgeber

Gugat, Martin apl. Prof. Dr.
Lehrstuhl für Angewandte Mathematik
Leugering, Günter Prof. Dr.
Lehrstuhl für Angewandte Mathematik
Martin, Alexander Prof. Dr.
Professur für Angewandte Mathematik (Gemischt-ganzzahlige lineare und nichtlineare Optimierung)
Schmidt, Martin Prof. Dr.
Juniorprofessur für Optimierung von Energiesystemen
Sirvent, Mathias
Professur für Angewandte Mathematik (Gemischt-ganzzahlige lineare und nichtlineare Optimierung)
Wintergerst, David
Lehrstuhl für Angewandte Mathematik


Zitierweisen

APA:
Gugat, M., Leugering, G., Martin, A., Schmidt, M., Sirvent, M., & Wintergerst, D. (2018). Towards Simulation Based Mixed-Integer Optimization with Differential Equations. Networks, 72(1), 60-83. https://dx.doi.org/10.1002/net.21812

MLA:
Gugat, Martin, et al. "Towards Simulation Based Mixed-Integer Optimization with Differential Equations." Networks 72.1 (2018): 60-83.

BibTeX: 

Zuletzt aktualisiert 2019-02-01 um 15:10

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