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約束優化方法

存在 優化方法 技術 In src image 線序 如果 mage

一般形式的約束優化問題是:

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有以下相關概念:

1. 可行域——滿足約束條件的x的集合

2.x點的有效約束——在x點等號成立的約束

3.可行方向

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在x*處的可行方向的集合記為FD(x*,X)

4.線性化可行方向

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在x*處的線性化可行方向的集合記為LFD(x*,X)

5.序列可行方向

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在x*處的線序列可行方向的集合記為SFD(x*,X)

幾個約束規範條件

1.約束規範條件(CQ):LFD(x*,X)=SFD(x*,X)

2.線性函數約束規範條件(LFCQ):所有的約束函數都是線性函數

3.線性無關約束規範條件(LICQ):約束函數的梯度線性無關

可以證明:線性函數約束規範條件或線性無關約束規範條件成立,則約束規範條件成立

約束優化的一階最優條件稱為kkt條件

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kkt條件從上到下依次稱為:駐點條件、可行性條件、可行性條件、乘子非負條件、互補松弛條件

相應的,有kkt定理:如果約束規範條件滿足,則存在λi*(i=1,2,...,m),使得kkt條件成立

與kkt條件有密切聯系的一個函數是Lagrange函數:

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關於約束優化問題,還有幾個一階和二階最有條件:

首先定義LFD的子集F2

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一階最優性充分條件:

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二階最優性必要條件:

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二階最優性充分條件

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