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《凸优化理论》笔记:前言

《凸优化理论》笔记:前言

作者: 松山剑客 | 来源:发表于2019-11-22 20:20 被阅读0次

    简介

    凸优化理论是非线性规划研究领域的核心成果,也是研究一般非线性规划问题的理论基础。
    本文...介绍凸优化的一个完整理论分析框架。凸优化的理论基础在于对偶。...对偶的本质在于闭的凸集有两种等价的描述方式:用该机和包含的所有点的并集来描述,或用超平面描述,也即凸闭集等于所有包含它的闭半空间的交集。本文选取最小公共点/最大相交点的几何框架(MC/MC框架)作为凸优化问题的对偶性分析的基础框架。

    本文的主要内容:

    • 凸分析的基本概念
    • 多面体凸性
    • 凸优化的基本概念
    • 对偶原理的几何框架
    • 对偶性在优化中的运用

    本文的作者是 美国工程院院士Dimitri P. Bertsekas,老爷子的主页在这里

    前言

    优化的重点在于推导出约束问题存在原始和对偶最优解的条件。一个例子:

    \begin{equation} \begin{aligned} &\text{minimize}\ f(x) \\ &\text{subject to } x\in X, g_j(x)\leq 0, j=1,\dots,r. \end{aligned} \end{equation}

    最小最大问题的重点是推导保证等式
    \inf_{x\in X} \sup_{z\in Z}\phi(x,z) = \sup_{z\in Z}\inf_{x\in X} \phi(x,z)
    成立,以及下确界inf和上确界sup可取到的条件。

    对偶框架

    基于两个几何问题:最小公共点问题(min common point problem)和最大相交点问题(max crossing point problem)
    优点:几何上的直观性
    思路:MC/MC框架\rightarrow 一系列定理 \rightarrow 解决特定问题

    补充

    算法部分在本书网站

    本书习题及答案可见网页

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