最优化学习 约束优化问题

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约束优化问题

( P ) min ⁡ f ( x ) (P) \\min f(x) (P)minf(x) s . t .   g i ( x ) ⩽ 0 , i = 1 , … m s.t. \\text{ }g_{i}(x) \\leqslant 0, i=1, \\ldots \\mathrm{m} s.t. gi(x)0,i=1,m h i ( x ) = 0 , i = 1 , … . p h_{i}(x)=0, i=1, \\ldots . p hi(x)=0,i=1,.p

非光滑无约束优化问题有时可重构成光滑的约束问题
在这里插入图片描述

约束优化最优解的特征

min ⁡ f ( x ) , x ∈ R 2 \\min f(x),x\\in R^{2} minf(x),xR2 s . t .   g 1 ( x ) ⩽ 0 s.t. \\text{ } g_{1}(x)\\leqslant 0 s.t. g1(x)0 g 2 ( x ) ⩽ 0 g_{2}(x)\\leqslant 0 g2(x)0 g 3 ( x ) ⩽ 0 g_{3}(x)\\leqslant 0 g3(x)0

已知 x ∗ x^{*} x是局部最优解
实际起作用的约束函数 g 1 ( x ) , g 2 ( x ) g_{1}(x),g_{2}(x) g1(x),g2(x)
g 1 ( x ∗ ) = g 2 ( x ∗ ) = 0 g_{1}\\left(x^{*}\\right)=g_{2}\\left(x^{*}\\right)=0 g1(x)=g2(x)=0
不起作用的约束函数 g 3 ( x ) g_{3}(x) g3(x)
g 3 ( x ) < 0 g_{3}(x) < 0 g3(x)<0

我们观察 x ∗ x^{*} x有以下特点
{ − ∇ f ( x ∗ ) = λ 1 ∇ g 1 ( x ∗ ) + λ 2 ∇ g 2 ( x ∗ ) λ 1 , λ 2 ⩾ 0 \\left\\{\\begin{array}{l}-\\nabla f\\left(x^{*}\\right)=\\lambda_{1} \\nabla g_{1}\\left(x^{*}\\right)+\\lambda_{2} \\nabla g_{2}\\left(x^{*}\\right) \\\\ \\lambda_{1}, \\lambda_{2} \\geqslant 0\\end{array}\\right. {f(x)=λ1g1(x)+λ2g2(x)λ1,λ20
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接下来会介绍最优解的一阶必要条件 KKT条件

以上是关于最优化学习 约束优化问题的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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