• Nonlinear Functional Analysis and Applications
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• 제27권4호
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• pp.869-879
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• 2022

In this paper, we consider matrix optimization problems. We investigate augmented Lagrangian methods of multipliers and alternating direction methods of multipliers for the problems. Following the proofs of Eckstein [3], and Eckstein and Yao [5], we prove convergence theorems for augmented Lagrangian methods of multipliers and alternating direction methods of multipliers for the problems.

• Nonlinear Functional Analysis and Applications
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• 제28권3호
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• pp.613-622
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• 2023

In this paper, finite element method is applied to solve boundary control problem governed by elliptic variational inequality with an infinite number of variables. First, we introduce some important features of the finite element method, boundary control problem governed by elliptic variational inequalities with an infinite number of variables in the case of the control and observation are on the boundary is introduced. We prove the existence of the solution by using the augmented Lagrangian multipliers method. A triangular type finite element method is used.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.469-476
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• 2012

본 논문에서는 대규모 구조해석을 위하여 국부(local) 및 전역-국부 혼합(mixed) Lagrange 승수(Lagrange multiplier)를 이용한 새로운 유한요소 영역분할 기법을 제시한다. 제시되는 FETI 알고리즘은 계산 효율성을 향상시키기 위하여 기존의 FETI 기법들에서 사용되어 온 전통적인 Lagrange 승수법과는 달리, 국부 및 전역-국부 혼합 Lagrange 승수를 도입하고 ALF(Augmented Lagrangian Formulation)과의 결합을 유도하여 공유면 문제(interface problem)의 해의 수렴성을 향상 시켰다. 추가적으로, 몇 가지 수치예제 계산을 통해 기존의 FETI-DP 기법과 비교하여 유연도 행렬의 조건수, 계산 시간 그리고 메모리 사용량에 대한 계산결과를 제시하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권2호
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• pp.177-189
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• 2015

This paper presents an all-direct domain decomposition approach for large-scale structural analysis. The proposed approach achieves computational robustness and efficiency by enforcing the compatibility of the displacement field across the sub-domain boundaries via local Lagrange multipliers and augmented Lagrangian formulation (ALF). The proposed domain decomposition approach was compared to the existing FETI approach in terms of the computational time and memory usage. The parallel implementation of the proposed algorithm was described in detail. Finally, a preliminary validation was attempted for the proposed approach, and the numerical results of two- and three-dimensional problems were compared to those obtained through a dual-primal FETI approach. The results indicate an improvement in the performance as a result of the implementing the proposed approach.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제18권1호
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• pp.17-26
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• 2014

This paper presents development of an improved domain decomposition method for large scale structural problem that aims to provide high computational efficiency. In the previous researches, we developed the domain decomposition algorithm based on augmented Lagrangian formulation and proved numerical efficiency under both serial and parallel computing environment. In this paper, new computational analysis by the proposed domain decomposition method is performed. For this purpose, reduction in computational time achieved by the proposed algorithm is compared with that obtained by the dual-primal FETI method under serial computing condition. It is found that the proposed methods significantly accelerate the computational speed for a linear structural problem.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권10C호
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• pp.1007-1012
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• 2003

Multilayer perceptrons (MLPs)를 위한 일반적인 BP 알고리즘의 학습 속도를 개선하기 위하여 제약을 갖는 최적화 기술을 제안하고 이를 backpropagation (BP) 알고리즘에 적용한다. 먼저 잡음 제약을 갖는 LMS (noise constrained least mean square : NCLMS) 알고리즘과 영잡음 제약 LMS (ZNCLMS) 알고리즘을 BP 알고리즘에 적용한다. 이러한 알고리즘들은 다음과 같은 가정을 반드시 필요로 하여 알고리즘의 이용에 많은 제약을 갖는다. NCLMS 알고리즘을 이용한 NCBP 알고리즘은 정확한 잡음 전력을 알고 있다고 가정한다. 또한 ZNCLMS 알고리즘을 이용한 ZNCBP 알고리즘은 잡음의 전력을 0으로 가정, 즉 잡음을 무시하고 학습을 진행한다. 본 논문에서는 확장된(augmented) Lagrangian multiplier를 이용하여, 비용함수(cost function)를 변형한다. 이를 통하여 잡음에 대한 가정을 제거하고 ZNCBP와 NCBP 알고리즘을 확장, 일반화하여 적응 오류 제약 BP(adaptive error constrained BP : AECBP) 알고리즘을 유도, 제안한다. 제안한 알고리즘들의 수렴 속도는 일반적인 BP 알고리즘보다 약 30배정도 빠른 학습 속도를 나타내었으며, 일반적인 선형 필터와 거의 같은 수렴속도를 나타내었다.

• 대한수학회지
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• 제54권2호
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• pp.461-477
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• 2017

A dual substructuring method with a penalty term was introduced in the previous works by the authors, which is a variant of the FETI-DP method. The proposed method imposes the continuity not only by using Lagrange multipliers but also by adding a penalty term which consists of a positive penalty parameter ${\eta}$ and a measure of the jump across the interface. Due to the penalty term, the proposed iterative method has a better convergence property than the standard FETI-DP method in the sense that the condition number of the resulting dual problem is bounded by a constant independent of the subdomain size and the mesh size. In this paper, a further study for a dual iterative substructuring method with a penalty term is discussed in terms of its convergence analysis. We provide an improved estimate of the condition number which shows the relationship between the condition number and ${\eta}$ as well as a close spectral connection of the proposed method with the FETI-DP method. As a result, a choice of a moderately small penalty parameter is guaranteed.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.249-256
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• 2019

이 논문은 재료의 전기 전도도 분포를 재구성하는 전기임피던스 단층이미지 기법(electrical impedance tomography; EIT)을 제시한다. 이 문제는 구조물 표면의 전극에서 측정된 전위와 계산된 전위의 차를 최소화하여 전기 전도도의 공간적 분포를 재구성하는 최적화 문제로 정의된다. 전류 입력 시 전위를 구하는 정해석 문제의 수학적 모델로서 완전전극모델(complete electrode model; CEM)을 사용하였다. 완전전극모델은 전기 포텐셜에 대한 라플라스 방정식과 전류 입력에 따른 경계조건들로 구성되는 경계값 문제이다. 완전전극모델 해의 정확성을 검증하기 위하여 유한요소법을 이용해 구한 원형 구조물의 전위해와 Technology Computer Aided Design(TCAD) 소프트웨어를 사용해 얻은 결과를 비교하였다. 완전전극모델의 지배방정식과 경계조건을 구속조건으로 하는 최적화 문제를 라그랑주 승수법(lagrange multiplier method)을 이용해 비구속 최적화 문제로 전환하고 라그랑지안의 1차 최적화 조건으로부터 전극에서의 전위 차를 최소화하는 최적의 전기전도도 분포를 도출하였다. 원형 균일영역의 전기 전도도 분포를 재구성하는 역해석 예제를 통해 완전전극모델 기반 EIT 프레임워크의 적용성을 검토하였다.