Best SICON Paper Prize 2021

Doktorand Lukas Hertlein und Professor Michael Ulbrich von der Fakultät für Mathematik der Technischen Universität München (TUM) sind die Preisträger des "SIAM Activity Group on Control and Systems Theory Best SICON Paper Prize 2021" der Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM). Der Preis wird auf der "SIAM Conference on Control and Its Applications (CT21)" verliehen. Die Konferenz findet vom 19. bis 21. Juli 2021 virtuell statt.

Den Preis erhalten Hertlein und Ulbrich für ihr Paper mit dem Titel "An Inexact Bundle Algorithm for Nonconvex Nonsmooth Minimization in Hilbert Space''. Darin entwickeln sie ein Bündelverfahren für nicht-glatte nicht-konvexe Optimierungsprobleme in unendlich-dimensionalen Hilbert-Räumen. Die Arbeit stellen sie in einem Vortrag auf der CT21 am 20. Juli 2021 um 18:00 Uhr (12:00 Uhr EDT) vor.

An Inexact Bundle Algorithm for Nonconvex Nonsmooth Minimization in Hilbert Space

Modelle für komplexe Systeme weisen oft ein nicht-glattes Verhalten auf, etwa indem sie Systeme von Ungleichungen beinhalten. In vielen Anwendungen, zum Beispiel der Kontakt­mechanik, sind diese Systeme unendlich-dimensional. Motiviert durch das Ziel, solche Systeme optimal zu steuern oder zu entwerfen, entwickeln Hertlein und Ulbrich in ihrer Arbeit eine Bündelmethode. Diese kann eine umfangreiche Klasse von nicht-glatten, nicht-konvexen und unendlich-dimensionalen Optimierungs­problemen lösen.

Der Ansatz erlaubt Ungenauigkeiten bei der Berechnung von Funktionswerten und Subgradienten und ermöglicht es damit, eine adaptive Fehlerkontrolle zu implementieren. Dafür entwickeln Hertlein und Ulbrich erstmals eine globale Konvergenztheorie in einem nicht-konvexen unendlich-dimensionalen Rahmen. Die Ergebnisse veranschaulichen sie durch Anwendungen auf die Optimal­steuerung von Hindernisproblemen.

Das ausgezeichnete Paper "An Inexact Bundle Algorithm for Nonconvex Nonsmooth Minimization in Hilbert Space" ist 2019 im SIAM Journal on Control and Optimization (SICON) erschienen. Die Arbeit steht an der Schnittstelle von numerischen Optimierungs­methoden, nicht-glatter Analysis und Funktionalanalysis. Sie wurde von der DFG im Rahmen des Schwerpunktprogramms SPP 1962 gefördert. Ulbrich ist hier Principal Investigator im (inzwischen abgeschlossenen) Projekt "Optimization Methods for Mathematical Programs with Equilibrium Constraints in Function Spaces based on Adaptive Error Control and Reduced Order or Low Rank Tensor Approximations" und im laufenden Projekt "Theory and Solution Methods for Generalized Nash Equilibrium Problems Governed by Networks of Nonlinear Hyperbolic Conservation Laws".

Die Gewinner

Lukas Hertlein promoviert an der TUM bei Michael Ulbrich. Seine Forschungs­schwerpunkte sind die Entwicklung von Algorithmen, die die Verwendung von fehlerbehafteten Funktions­werten und Subgradienten erlauben, sowie Anwendungen auf die optimale Steuerung von Hindernis­problemen.

Michael Ulbrich ist Professor für Mathematische Optimierung an unserer Fakultät. Seine Forschungs­interessen umfassen mathematische Optimierung, optimale Steuerung, numerische Optimierungs­methoden, nicht-glatte Analysis sowie Anwendungen im Ingenieurwesen und anderen Bereichen. Er ist Mitglied des TUM Senats und des TUM Hochschulrats.

Über den Best SICON Paper Prize

Die SIAM Activity Group on Control and Systems (SIAG/CST) vergibt den Best SICON Paper Prize in Form einer Plakette seit 2007 alle zwei Jahre an die Autoren der beiden herausragendsten Arbeiten, die in den drei Kalenderjahren vor dem Verleihungsjahr im SICON veröffentlicht wurden. Die Arbeiten müssen einen bedeutenden Forschungsbeitrag auf dem Gebiet der Kontroll- und Systemtheorie leisten.

Das Preiskomitee besteht jeweils aus fünf Mitgliedern der SIAG/CST, die der Vorsitzende vorschlägt. Das Auswahlkomitee für den Preis 2021 besteht aus: Francois Dufour (Vorsitz), Universität Bordeaux; Pauline Barrieu, London School of Economics; Fariba Fahroo, AFOSR; Rafal Goebel, Loyola University Chicago; und Chao Zhu, University of Wisconsin-Madison.

Details zu den Preisträgern 2021 finden Sie im SIAM Newsblog.