Reduced basis approximations of Optimal Control Problems (OCPs) governed by steady partial differential equations (PDEs) with random parametric inputs are analyzed and constructed. Such approximations are based on a Reduced Order Model, which in this work is constructed using the method of weighted Proper Orthogonal Decomposition. This Reduced Order Model then is used to efficiently compute the reduced basis approximation for any outcome of the random parameter. We demonstrate that such OCPs are well-posed by applying the adjoint approach, which also works in the presence of admissibility constraints and in the case of non linear-quadratic OCPs, and thus is more general than the conventional Lagrangian approach. We also show that a step in the construction of these Reduced Order Models, known as the aggregation step, is not fundamental and can in principle be skipped for noncoercive problems, leading to a cheaper online phase. Numerical applications in three scenarios from environmental science are considered, in which the governing PDE is steady and the control is distributed. Various parameter distributions are taken, and several implementations of the weighted Proper Orthogonal Decomposition are compared by choosing different quadrature rules.


翻译:以稳定的局部偏差方程(PDEs)为调控的最佳控制问题(OCPs)基础近似值下降,并有随机的参数输入。这种近似值以一个减序模型为基础,在这项工作中,采用加权正正正对分解分解法构建。这个减序模型然后用于有效计算随机参数的任何结果的减基近近近值。我们证明,这种有机线点通过采用联合方法是完全可行的,该方法在可接受性限制和不线性赤道 OCP的情况下也起作用,因此比传统的Lagrangian方法更为一般。我们还表明,在构建这些减序模型的过程中迈出了一步,称为聚合步骤,不是基本步骤,原则上可以因非分解非分解问题而导致更廉价的在线阶段。我们考虑了环境科学三种情景中的数值应用,其中的调控PDE是稳定的,控制是分布的。采用了各种参数分布,并按不同比例选择了加权正正正正正调调调调调调调的度规则。

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