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A Framework for Globally Optimizing mixed-integer signomial Programs

JOURNAL OF optimization THEORY AND APPLICATIONS 2014年第3期161卷 905-932页

作者： Misener, Ruth Floudas, Christodoulos A. Princeton Univ Dept Chem & Biol Engn Princeton NJ 08544 USA

mixed-integer signomial optimization problems have broad applicability in engineering. Extending the Global mixed-integer Quadratic Optimizer, GloMIQO (Misener, Floudas in J. Glob. Optim., 2012. doi:10.1007/s10898-012-9874-7), this manuscript documents a computational framework for deterministically addressing mixed-integer signomial optimization problems to epsilon-global optimality. This framework generalizes the GloMIQO strategies of (1) reformulating user input, (2) detecting special mathematical structure, and (3) globally optimizing the mixed-integer nonconvex program. Novel contributions of this paper include: flattening an expression tree towards term-based data structures;introducing additional nonconvex terms to interlink expressions;integrating a dynamic implementation of the reformulation-linearization technique into the branch-and-cut tree;designing term-based underestimators that specialize relaxation strategies according to variable bounds in the current tree node. Computational results are presented along with comparison of the computational framework to several state-of-the-art solvers.

关键词： mixed-integer signomial optimization Global optimization Numerical optimization software

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