Optimierungsalgorithmen

 

Systemtheoretische Analyse und Entwurf von Algorithmen

Illustration des Prinzips von System-Theoretic Analysis and Design Urheberrecht: © IC

Optimierungsalgorithmen werden häufig zur Lösung von Entscheidungs- und Regelungsproblemen verwendet. Methoden der System- und Regelungstheorie hingegen werden selten in der Entwicklung von Optimierungsalgorithmen eingesetzt, ungeachtet dessen, dass sich Regelungsmethoden der Analyse und dem Entwurf dynamischer Systeme widmet und Optimierungsalgorithmen in der Regel dynamisches Systeme darstellen.

In unserer Forschung analysieren und entwerfen wir Optimierungsalgorithmen unter Verwendung von Methoden aus der Systemtheorie und Regelungstechnik. Insbesondere untersuchen wir zeitdiskrete aber auch zeitkontinuierliche (analoge) Optimierungsalgorithmen und verwenden Methoden aus der Robusten und Geometrischen Regelungstheorie für den Entwurf von neuartigen Optimierungsalgorithmen.

 

Zugehörige Publikationen

Titel Beteiligte
Robust and structure exploiting optimisation algorithms: an integral quadratic constraint approach
In: International journal of control, 94 (2020), 11, 2956-2979
Fachzeitschriftenartikel
[DOI: 10.1080/00207179.2020.1745286]
Michalowsky, Simon (Corresponding author)
Scherer, Carsten
Ebenbauer, Christian Johannes
Convex Synthesis of Accelerated Gradient Algorithms for Optimization and Saddle Point Problems using Lyapunov functions (2020)
Preprint
Gramlich, Dennis
Ebenbauer, Christian Johannes
Scherer, Carsten W.
The multidimensional n-th order heavy ball method and its application to extremum seeking
In: Proc. of the 53rd IEEE Conference on Decision and Control (CDC), Los Angeles, USA (2014), 2660-2666
Buchbeitrag, Beitrag zu einem Tagungsband
[DOI: 10.1109/CDC.2014.7039796]
Michalowsky, Simon
Ebenbauer, Christian Johannes
On a Class of Smooth Optimization Algorithms with Applications in Control
In: Proc. of the 4th IFAC NMPC Conference 2012, Leeuwenhorst, Netherlands (2012), 291-298
Beitrag zu einem Tagungsband
Dürr, H. B.
Ebenbauer, Christian Johannes
 

Verteilte Regelung und Optimierung

Illustration des Prinzips von Distributed Control and Optimization Urheberrecht: © IC

Die Lösung von Optimierungsproblemen durch eine Gruppe von Agenten, die über ein Kommunikationsnetz Informationen austauschen können, ist zu einem wichtigen Bereich in der Forschung gereift. Verteilte Optimierungsprobleme finden sich in vielen Anwendungen. Existierende Algorithmen zur Lösung solcher Probleme haben jedoch oft stark einschränkende Anforderungen an die Problemklasse und die Kommunikationsstruktur.

In unserer Forschung entwickeln wir neue Ansätze zur verteilten Optimierung sowohl von zeitkontinuierlichen als auch zeitdiskreten Problemen. Diese sind anwendbar auf eine große Klasse von Optimierungsproblemen mit Nebenbedingungen mit geringen Anforderungen an das zugrundeliegende Kommunikationsnetz sowie an die Problemstruktur. Insbesondere verwenden wir Sattelpunktalgorithmen (primal-duale Algorithmen) für zentralisierte, konvexe Optimierungspropleme sowie Lie-Klammer-Approximationen, um davon verteilte Optimierungsalgorithmen abzuleiten.

 

Zugehörige Publikationen

Titel Beteiligte
A Lie bracket approximation approach to distributed optimization over directed graphs
In: Automatica : a journal of IFAC, the International Federation of Automatic Control, 112 (2019), 108691
Fachzeitschriftenartikel
[DOI: 10.1016/j.automatica.2019.108691]
Michalowsky, Simon (Corresponding author)
Gharesifard, Bahman
Ebenbauer, Christian Johannes
Distributed Optimization over Directed Graphs with the help of Lie Brackets
In: IFAC-PapersOnLine, 50 (2017), 1, 15343-15348
Beitrag zu einem Tagungsband, Fachzeitschriftenartikel
[DOI: 10.1016/j.ifacol.2017.08.2456]
Ebenbauer, Christian Johannes (Corresponding author)
Michalowsky, Simon (Corresponding author)
Grushkovskaya, Victoria (Corresponding author)
Gharesifard, Bahman (Corresponding author)
Multi-Agent Coordination with Lagrangian Measurements
In: Proc. of the 6th IFAC Workshop on Distributed Estimation and Control in Networked Systems, Tokyo, Japan (2016), 115-120
Beitrag zu einem Tagungsband
Grushkovskaya, V.
Ebenbauer, Christian Johannes