Применение индексного метода глобальной оптимизации при решении обратных задач химической кинетики
Авторы
-
И.М. Губайдуллин
-
В.В. Рябов
-
М.В. Тихонова
Ключевые слова:
химическая кинетика
обратная задача
карбоалюминирование
глобальная оптимизация
вращаемые развертки
black-box optimization
смешанная стратегия
параллельные алгоритмы
Аннотация
Построение математических моделей и решение обратных задач физической химии связаны с минимизацией отклонения между расчетными и экспериментальными данными, что требует многократного решения вычислительно трудоемких прямых задач. Для изучения механизмов сложных химических реакций металлокомплексного катализа и определения их кинетических параметров предложено использовать параллельный индексный метод глобальной оптимизации. Метод использует редукцию размерности на основе кривых Пеано и информационно-статистический подход, дополненный схемой построения множественных отображений (вращаемые развертки), позволяющих эффективно использовать сотни процессоров. Для ускорения поиска используется смешанная локально-глобальная стратегия и другие модификации индексного метода. Работа выполнена при поддержке Совета по грантам Президента Российской Федерации (грант НШ-64729.2010.9). Статья рекомендована к публикации Программным комитетом Международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии» (ПаВТ-2011; http://agora.guru.ru/pavt2011).
Раздел
Раздел 1. Вычислительные методы и приложения
Библиографические ссылки
- Тихонова М.В., Губайдуллин И.М., Спивак С.И. Численное решение прямой кинетической задачи методами Розенброка и Мишельсена для жестких систем дифференциальных уравнений // Журн. Средневолжского матем. общества. 2010. 12, N 2. 26-33.
- Parfenova L.V., Gabdrakhmanov V.Z., Khalilov L.M., Dzhemilev U.M. On study of chemoselectivity of reaction of trialkylalanes with alkenes, catalyzed with Zr pi-complexes // J. Organomet. Chem. 2009. 694, N 23. 3725-3731.
- Стронгин Р.Г. Поиск глобального оптимума. М.: Знание, 1990.
- Стронгин Р.Г. Параллельная многоэкстремальная оптимизация с использованием множества разверток // Журн. вычисл. матем. и матем. физ. 1991. 31, N 8. 1173-1185.
- Strongin R.G., Sergeyev Ya.D. Global optimization with non-convex constraints. Sequential and parallel algorithms. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2000.
- Баркалов К.А. Ускорение сходимости в задачах условной глобальной оптимизации. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского гос. ун-та, 2005.
- Баркалов К.А., Рябов В.В., Сидоров С.В. Использование кривых Пеано в параллельной глобальной оптимизации // Тр. IX Междунар. конференции-семинара «Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах». Владимир, 2009. 44-47.
- Баркалов К.А., Рябов В.В., Сидоров С.В. О некоторых способах балансировки локального и глобального поиска в параллельных алгоритмах глобальной оптимизации // Вычислительные методы и программирование. 2010. 11, N 2. 189-194.