S-BORM：基于缓冲优化与可靠性方法的通用系统可靠性优化
最优化与控制
2022-10-10 v2 概率论
摘要
可靠性优化 (RBO) 对于识别用于设计和运行工程系统的最优风险知情决策至关重要。然而，其计算仍然具有挑战性，因为它需要优化与可靠性分析的并发任务。此外，当考虑通用系统的性能时——其失效事件表示为割集的链集——计算变得更加复杂。这是因为即使部件事件具有光滑且凸的限界状态函数，系统限界状态函数也不具备这些性质，除平凡情形外。为应对该挑战，本研究开发了一种高效算法来求解通用系统事件的 RBO 问题。我们采用缓冲优化与可靠性方法 (BORM)，其使用缓冲失效概率而非传统的失效概率定义。所提算法通过采用近端束方法迭代求解一系列凸差 RBO 模型。为演示，我们设计了三个复杂度递增的数值算例，包含多达 108 个割集，所提算法在一分钟内高精度求解。我们还通过广泛的参数研究展示了其鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2209.02573,
title = {S-BORM: Reliability-based optimization of general systems using buffered optimization and reliability method},
author = {Ji-Eun Byun and Welington de Oliveira and Johannes O. Royset},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.02573},
year = {2022}
}
备注
Codes and data are available at https://github.com/jieunbyun/sborm