网络大规模阻断问题的高效优化算法

该博士项目旨在开发更高效的优化算法，以在网络中断情况下识别交通、物流及通信网络中的关键弱点。通过结合数学理论与计算实验，本研究重点研究网络阻断问题，同时改进现有用于评估脆弱性的方法。鼓励具备线性代数、微积分和数值编程技能的申请者申请。

关于该项目 如何保护重要的网络免受中断影响？本博士项目将开发更快速且数学上严谨的优化算法，以揭示交通、物流和通信网络中的关键弱点。通过结合数学理论与计算实验，你将研究网络对中断的响应机制，并构建工具帮助决策者评估脆弱性并提升系统韧性。 网络是人员、资源和信息流动的基础。当某条链路受到破坏时，运营商可以重新安排交通流量，因此某个组件的重要性取决于整个网络的响应情况。在有限的预算范围内识别最具破坏性的中断现象被称为网络拦截。这种由离散决策与优化网络响应构成的机制，便形成了具有挑战性的双层/最小最大问题。 在南安普顿大学与[会员信息]博士及阿兰·B·泽姆科教授合作，你将能够研发适用于大型网络的高效算法。该项目将首先研究最短路径拦截问题，通过有限增加链路成本来模拟网络中断情况。 你将研究网络结构如何强化数学表述，以及自适应分解与稀疏数值方法如何加速求解过程。 您将结合理论分析与实现过程，以及可重复计算的实验研究进行研究。算法将在合成网络与公开网络上进行测试，并与成熟的优化方法进行比较，以评估运行时间、内存占用及解的质量。合适的连续松弛技术将为您提供探索价值函数及半光滑方法的机会。 根据研究进展，后续工作可能涉及最大流拦截问题或网络中断效果的不确定性分析。 预期成果包括新的算法见解、有记录的科研软件以及网络脆弱性评估原型。该项目有助于国防与安全韧性规划，同时在物流与基础设施领域具有潜在应用价值。通过研究及CDT培训，你将掌握运筹学、优化、图算法和数值线性代数方面的专业知识。

入学要求 您必须拥有学士学位（至少英国2:1荣誉学位）或其国际等效学历。 您应具备线性代数与微积分的基础知识，并对数学推理与分析问题解决具有兴趣。 熟悉或具备使用 Python、MATLAB 或 Julia 等数值编程技术，优化算法及图算法方面的经验，将具有积极意义。 您无需具备上述所有领域的经验，相关的专业技能可在攻读博士学位期间逐步培养。

Funding: Competition funded Fees and funding For candidates looking to complete a PhD or EngD full-time we offer an enhanced tax-free stipend of up to £30k per year, along with a substantial budget for research, travel, and centre activities. CISDnS is committed to promoting equality, diversity and inclusivity. We welcome all applicants regardless of their gender, ethnicity, disability, sexual orientation or age, and will give full consideration to applicants seeking flexible working patterns and those who have taken a career break or are transitioning into a new role. The University has a generous maternity policy, onsite childcare facilities, and offers a range of benefits to help ensure employees’ well-being and work-life balance.

如何申请 请通过在线系统门户提交申请，并选择相应的选项： 学年：2027/28 您是全职还是兼职学习？ 工程与物理科学学院 检索“复杂集成系统”相关内容 选择博士学位或工程学学位——如果您不确定，请选择博士学位 请在申请书的第2节中注明指导老师的姓名。 申请材料应包括： 您的CV（个人简历） 2份学术推荐信 截至目前的学位课程成绩单和证书