Optimisation non linéaire et application au réglage d'un réseau de télescopes
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Abstract EN:
We describe an application of nonlinear optimization in interferometric optical astronomy. The aim is to find the relative positions of the output pupils and the modulus of the beams through each pupil of a linear array of telescopes in order to design an instrument capable of imaging exoplanets. The problem is modelized under the form of a nonlinear minimization problem. Numerical experiments and theorical results are reported. We analyze too the behaviour of the Newton method applied to a sequence of perturbed optimality systems that follow from the quadra- tic penalty approach. We show that the usual requirement of solving the penalty problem at an arbitrary given precision may be replaced by a less stringent criterion while garanteeing the global convergence. Local and global convergence results are presented as well as numerical experiments.
Abstract FR:
Nous présentons une application de l'optimisation dans le domaine de l'interférométrie optique pour détecter des exoplanètes. L'instrument est constitué de plusieurs télescopes alignés. L'objectif est de déterminer leurs positions et les amplitudes des champs reçues par chacun d'eux pour que l'instrument ait une grande résolution et une grande dynamique. Le problème est modélisé sous la forme d'un problème d'optimisation non linéaire. Nous présentons les résultats numériques obtenus. L'existence de la solution du problème est démontrée lorsque les télescopes sont régulièrement espacés. Un nouvel algorithme est aussi proposé pour résoudre un problème d'optimisation non linéaire avec contraintes d'égalité. L'approche consiste à résoudre les conditions d'optimalité perturbées de ce problème avec une méthode de Newton. La globalisation de la méthode est obtenue avec une technique de recherche linéaire. Les résultats théoriques de convergence et les tests numériques sont présentés.