Resolviendo el problema de complementariedad de valores propios utilizando un algoritmo cuasi-Newton

En este artículo consideramos el problema de valor propio de complementariedad, el cual es de gran interés para muchos investigadores debido a sus numerosas aplicaciones en Ingeniería y Física. Abordamos su solución como un problema de complementariedad no lineal utilizando un método cuasi-Newton, u...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Institution:Academia Colombiana De Ciencias Exactas Fisicas Y Naturales ACCEFYN
Main Authors: Arenas, Favián, Arias, Carlos, Pérez, Rosana
Format: Artículo de revista
Language:Español
Published: Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales 2022-06-28
Subjects:
Online Access:https://repositorio.accefyn.org.co/handle/001/2091
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
id oai:repositorio.accefyn.org.co:001-2091
recordtype dspace
spelling Arenas, Favián
Arias, Carlos
Pérez, Rosana
2023-05-26T00:33:29Z
2023-05-26T00:33:29Z
2022-06-28
0370-3908
https://repositorio.accefyn.org.co/handle/001/2091
https://doi.org/10.18257/raccefyn.1623
2382-4980
En este artículo consideramos el problema de valor propio de complementariedad, el cual es de gran interés para muchos investigadores debido a sus numerosas aplicaciones en Ingeniería y Física. Abordamos su solución como un problema de complementariedad no lineal utilizando un método cuasi-Newton, un tipo de método que, hasta donde sabemos, no ha sido utilizado para este propósito. Verificamos que el problema satisface ciertas hipótesis que permiten el uso de un algoritmo cuasi-Newton global y analizamos su desempeño numérico. Las pruebas numéricas muestran la eficiencia del algoritmo utilizado y lo convierten en una buena alternativa para resolver problemas de valores propios complementarios.
In this article we consider the complementarity eigenvalue problem, which is of great interest to many researchers due to its numerous applications in Engineering and Physics. We approach its solution as a nonlinear complementarity problem using a quasi-Newton method, a type of method that, as far as we know, has not been used for this purpose. We verify that the problem satisfies certain hypotheses that allow the use of a global quasi-Newton algorithm and we analyze its numerical performance. Numerical tests show the efficiency of the algorithm used and make it a good alternative to solve complementary eigenvalue problems.
application/pdf
spa
Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
info:eu-repo/semantics/closedAccess
Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
Resolviendo el problema de complementariedad de valores propios utilizando un algoritmo cuasi-Newton
Solving the eigenvalue complementarity problem using a quasi-Newton algorithm
Artículo de revista
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1
Text
http://purl.org/redcol/resource_type/ART
Valores propios complementarios
Problema de complementariedad no lineal
Programación no linea
Cuasi-Newton
Eigenvalue complementary
Nonlinear complementarity problem
Nonlinear programming
Quiasi-Newton
Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
46
325
338
179
Estudiantes, Profesores, Comunidad científica
Arenas, F., Martínez, H. J., & Perez, R. (2014). Redefinicion de la función de ´complementariedad de kanzow. , 18(2), 111-122. doi:10.25100/rc.v18i2.6105
Arenas, F., Martínez, H. J., & Perez, R. (2015). Least change secant update methods for nonlinear complementarity problem. , 11(21), 11-36. doi: 10.17230/ingciencia.11.21.1
Arenas, F. E., Martínez, H. J., & Perez, R. (2020, May). A local jacobian smoothing method for solving nonlinear complementarity problems. Universitas Scientiarum, 25(1), 149–174. doi: 10.11144/Javeriana.SC25-1.aljs
Arias, C., Martínez, H., & Perez, R. ´ (2017). A nonsmooth global cuasi-newton method for nonlinear complementarity problems. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 13(1), 1 - 15.
Brown, P. N., & Saad, Y. (1994). Convergence theory of nonlinear newton–krylov algorithms. SIAM Journal on Optimization, 4(2), 297-330.
Broyden, C. G. (1965). A Class of Methods for Solving Nonlinear Simultaneous Equations. Mathematics of Computation, 19(92), 577–593.
Clarke, F. H. (1975). Generalized gradients and applications. Transactions of the american society, 205(), 247-262.
Dennis, J. E., & Schnabel, R. B. (1996). Numerical methods for unconstrained optimization and nonlinear equations. Society for Industrial and Applied Mathematics.
Facchinei, F., & Pang, J. (2003). Finite-dimensional variational inequalities and complementarity problems (Vol. II; Springer, Ed.). Springer-Verlag. doi:10.1007/b97544
Ferris, M. C., & Pang, J. S. (1997). Engineering and economic applications of complementarity problems. SIAM Review, 39(), 669-713.
Iusem, A. N., Júdice, J. J., Sessa, V., & Sarabando, P. (2019). Splitting methods for the eigenvalue complementarity problem. Optimization Methods and Software, 34(6), 1184-1212. doi: 10.1080/10556788.2018.1479408
Júdice, J. J., Sherali, H. D., & Ribeiro, I. (2007). The eigenvalue complementarity problem. Computational Optimization and Applications, 37(2), 139-156. doi: 10.1007/s10589-007-9017-0
Kanzow, C., & Kleinmichel, H. (1998). A new class of semismooth newtontype methods for nonlinear complementarity problems. , 11(3), 227–251. doi:10.1023/A:1026424918464
Mart´ınez, J. M. (2000). Practical quasi-newton methods for solving nonlinear systems. Journal of Computational and Applied Mathematics, 124(1), 97-121. (Numerical Analysis 2000. Vol. IV: Optimization and Nonlinear Equations) doi:10.1016/S03770427(00)00434-9
Martínez, J. M., & Zambaldi, M. C. (1992). An inverse column-updating method for solving large–scale nonlinear systems of equations. Optimization Methods and Software, 1(2), 129-140. doi: 10.1080/10556789208805512
Perez, R., Arenas, F., Martínez, H., & Arias, C. (2019). El problema de complementariedad no lineal (Vol. 1). Programa editorial Universidad del Valle.
Pinto da Costa, A., Martins, J., Figueiredo, I. N., & Júdice, J. (2004). The directional instability problem in systems with frictional contacts. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 193(3), 357 - 384. doi: 10.1016/j.cma.2003.09.013
Queiroz, M., Júdice, J., & Humes, C. J. (2004). The symmetric eigenvalue complementarity problem. Mathematics of Computation, 73(248), 1849–1863.
Schubert, L. K. (1970). Modification of a quasi-newton method for nonlinear equations with a sparse jacobian. Mathematics of Computation, 24(), 27-30.
Seeger, A. (1999). Eigenvalue analysis of equilibrium processes defined by linear complementarity conditions. Linear Algebra and its Applications, 292(1), 1-14. doi:10.1016/S0024-3795(99)00004-X
Sherali, H. D., & Tuncbilek, C. H. (1992, 03). A global optimization algorithm for polynomial programming problems using a reformulation-linearization technique. Journal of Global Optimization, 2(), 101-112. doi: 10.1007/BF00121304
Sánchez, W., Pérez, R., & Martínez, H. (2021, oct.). Un algoritmo global con jacobiano suavizado para problemas de complementariedad no lineal. Revista integracion, temas de matemáticas, 39(2), 191–215. doi: 10.18273/revint.v39n2-20210004
Yong, L. (2010). Nonlinear complementarity problem and solution methods. In Proceedings of the 2010 international conference on artificial intelligence and computational intelligence: Part i (p. 461-469). Springer-Verlag.
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
institution Academia Colombiana De Ciencias Exactas Fisicas Y Naturales ACCEFYN
collection d_repositorio.accefyn.org.co-DSPACE
title Resolviendo el problema de complementariedad de valores propios utilizando un algoritmo cuasi-Newton
spellingShingle Resolviendo el problema de complementariedad de valores propios utilizando un algoritmo cuasi-Newton
Arenas, Favián
Arias, Carlos
Pérez, Rosana
Arenas, Favián
Arias, Carlos
Pérez, Rosana
Valores propios complementarios
Problema de complementariedad no lineal
Programación no linea
Cuasi-Newton
Eigenvalue complementary
Nonlinear complementarity problem
Nonlinear programming
Quiasi-Newton
title_short Resolviendo el problema de complementariedad de valores propios utilizando un algoritmo cuasi-Newton
title_full Resolviendo el problema de complementariedad de valores propios utilizando un algoritmo cuasi-Newton
title_fullStr Resolviendo el problema de complementariedad de valores propios utilizando un algoritmo cuasi-Newton
title_full_unstemmed Resolviendo el problema de complementariedad de valores propios utilizando un algoritmo cuasi-Newton
title_sort resolviendo el problema de complementariedad de valores propios utilizando un algoritmo cuasi-newton
author Arenas, Favián
Arias, Carlos
Pérez, Rosana
Arenas, Favián
Arias, Carlos
Pérez, Rosana
author_facet Arenas, Favián
Arias, Carlos
Pérez, Rosana
Arenas, Favián
Arias, Carlos
Pérez, Rosana
building Repositorio digital
topic Valores propios complementarios
Problema de complementariedad no lineal
Programación no linea
Cuasi-Newton
Eigenvalue complementary
Nonlinear complementarity problem
Nonlinear programming
Quiasi-Newton
topic_facet Valores propios complementarios
Problema de complementariedad no lineal
Programación no linea
Cuasi-Newton
Eigenvalue complementary
Nonlinear complementarity problem
Nonlinear programming
Quiasi-Newton
publishDate 2022-06-28
language Español
publisher Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales
format Artículo de revista
description En este artículo consideramos el problema de valor propio de complementariedad, el cual es de gran interés para muchos investigadores debido a sus numerosas aplicaciones en Ingeniería y Física. Abordamos su solución como un problema de complementariedad no lineal utilizando un método cuasi-Newton, un tipo de método que, hasta donde sabemos, no ha sido utilizado para este propósito. Verificamos que el problema satisface ciertas hipótesis que permiten el uso de un algoritmo cuasi-Newton global y analizamos su desempeño numérico. Las pruebas numéricas muestran la eficiencia del algoritmo utilizado y lo convierten en una buena alternativa para resolver problemas de valores propios complementarios. In this article we consider the complementarity eigenvalue problem, which is of great interest to many researchers due to its numerous applications in Engineering and Physics. We approach its solution as a nonlinear complementarity problem using a quasi-Newton method, a type of method that, as far as we know, has not been used for this purpose. We verify that the problem satisfies certain hypotheses that allow the use of a global quasi-Newton algorithm and we analyze its numerical performance. Numerical tests show the efficiency of the algorithm used and make it a good alternative to solve complementary eigenvalue problems.
issn 0370-3908
url https://repositorio.accefyn.org.co/handle/001/2091
url_str_mv https://repositorio.accefyn.org.co/handle/001/2091
_version_ 1767033759382634496
score 11.254837