第八章 最优性条件

Posted 是璇子鸭

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了第八章 最优性条件相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

内容来自马昌凤编著的《最优化方法及其Matlab程序设计》,文章仅为个人的学习笔记,感兴趣的朋友详见原书。

1.等式约束问题的最优性条件

拉格朗日定理

假设 x ∗ x^* x是如下问题的局部极小点

m i n f ( x ) min f(x) minf(x)
s . t . h i ( x ) = 0 , i = 1 , 2 , . . . , l s.t. h_i(x)=0, i=1,2,...,l s.t.hi(x)=0,i=1,2,...,l

f ( x ) f(x) f(x) h i ( x ) h_i(x) hi(x) x ∗ x^* x的某邻域内连续可微。若向量组 ▽ h i ( x ∗ ) ▽h_i(x^*) hi(x)线性无关,则存在乘子向量 λ ∗ = ( λ 1 ∗ , λ 2 ∗ , . . . , λ l ∗ ) T λ^*=(λ_{1}^*,λ_{2}^*,...,λ_{l}^*)^T λ=(λ1,λ2,...,λl)T,使得

▽ x L ( x ∗ , λ ∗ ) = 0 ▽_xL(x^*,λ^*)=0 xL(x,λ)=0

即: ▽ f ( x ∗ ) − ∑ λ i ∗ ▽ h i ( x ∗ ) = 0 ▽f(x^*)-∑λ_{i}^*▽h_{i}(x^*)=0 f(x)λihi(x)=0

2.不等式约束问题的最优性条件

本节考虑不等式约束问题的最优性条件:
m i n f ( x ) min f(x) minf(x)
s . t . g i ( x ) ≥ 0 , i = 1 , 2 , . . . , m s.t. g_i(x)≥0, i=1,2,...,m s.t.gi(x)0,i=1,2,...,m

有效集

在这里插入图片描述

KT条件

在这里插入图片描述

3.一般约束问题的最优性条件

即将上述两种情况结合起来
在这里插入图片描述

KT一阶必要条件

在这里插入图片描述

例题

在这里插入图片描述

定理:设 ( x ∗ , u ∗ , λ ∗ ) (x^*,u^*,λ^*) (x,u,λ)是凸优化问题(f为凸函数,h是线性函数,g是凹函数)的KT点,则 x ∗ x^* x必为该问题的全局极小点。

以上是关于第八章 最优性条件的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

《算法图解》——第八章 贪婪算法

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