1. 凸優(yōu)化問題
對于一般的非線性規(guī)劃,若目標函數(shù)是凸函數(shù),約束集合 D D D 是凸集,則稱該非線性規(guī)劃是凸規(guī)劃 。
若上述約束規(guī)劃中只含有不等式約束,又 c i ( x ) ( i ∈ I ) c_i(x)(i∈I) ci?(x)(i∈I)是凸函數(shù),則約束集 D D D 是凸集 。
對于混合約束問題,若 c i ( x ) ( i ∈ E ) c_i(x)(i∈E) ci?(x)(i∈E)是線性函數(shù),c i ( x ) ( i ∈ I ) c_i(x)(i∈I) ci?(x)(i∈I) 是凸函數(shù),則 D D D 是凸集 。
定理 4: 凸規(guī)劃的局部解必是全局解。
定理 5: 設目標函數(shù) f ( x ) f(x) f(x) 和約束函數(shù) c i ( x ) c_i(x) ci?(x)一階連續(xù)可微,并且 c i ( x ) ( i ∈ E ) c_i(x)(i∈E) ci?(x)(i∈E) 是線性函數(shù), c i ( x ) ( i ∈ I ) c_i(x)(i∈I) ci?(x)(i∈I) 是凸函數(shù)。若凸規(guī)劃的可行點 x ? x^* x? 是K-T點,則 x ? x^* x? 必是全局解。
2. 凸二次規(guī)劃問題
一般的約束規(guī)劃問題求解非常困難,從下面開始我們將僅討論凸二次規(guī)劃問題的求解方法??紤]如下約束優(yōu)化問題:
其中 G G G 為 n × n n×n n×n 對稱矩陣,r , α i ( i ∈ E ∪ I ) r,α_i(i∈E∪I) r,αi?(i∈E∪I) 為 n n n維實向量, b i ( i ∈ E ∪ I ) b_i(i∈E∪I) bi?(i∈E∪I) 為實數(shù),稱上述問題為二次規(guī)劃 (quadratic programming)問題。
如果G G G 為(正定)半正定矩陣,則稱上述問題為(嚴格)凸二次規(guī)劃 (convex quadratic programming)。(嚴格)凸二次規(guī)劃問題的局部解均是全局最優(yōu)解。
定理 6: x ? x^* x? 是上述凸二次規(guī)劃問題 的全局最優(yōu)解得充分必要條件是: x ? x^* x?是K-T點,即存在 λ ? = ( λ 1 ? , λ 2 ? , … , λ l m ? ) λ^?=(λ^?_1,λ^?_2,…,λ^?_{l m}) λ?=(λ1??,λ2??,…,λl m??) 使得:
定理 7: 若 x ? x^* x? 是上述凸二次規(guī)劃 的全局最優(yōu)解,則 x ? x^* x?是如下等式約束二次規(guī)劃問題 的全局最優(yōu)解。
參考資料: 約束規(guī)劃問題與凸二次規(guī)劃
來源:http://www./content-4-216901.html