凸函式與凸集雜記

2022-01-10 08:23:49 字數 1063 閱讀 7375

摘要:

1.凸集

1.1 凸集的定義

1.2 仿射集的定義

1.3 凸集的例子

1.4 凸集的保凸運算

2.凸函式

2.1 凸函式的定義

2.2 凸函式的性質

2.3 凸函式的例子

2.4 凸函式的保凸運算

3.凸集和凸函式的等價條件

4.jensen不等式

內容:1.凸集

1.1 凸集的定義

集合c中任意兩點間的線段均在集合c中,則稱集合c為凸集

向量的表達形式:

這裡簡單備註下因為向量的加法滿足三角形法則,所以得到的向量x是一條線段

1.2 仿射集的定義

集合c中任意兩點間的直線均在集合c中,則稱集合c為仿射(affine)集

向量的表達形式:

注意這裡theta的變化

1.3 凸集的例子

仿射集必然是凸集;常見的凸集有直線,平面,超平面(高維),多面體

1.4 凸集的保凸運算

集合的交,集合的仿射變換,透射和透視變換;

2.凸函式

2.1 凸函式的定義

若函式f的定義域domf為凸集,且滿足:

,則f(x)是凸函式

幾何意義:若乙個函式的任兩點的連線都位於函式的上方,則函式為凸函式

2.2 凸函式的性質

2.3 凸函式的例子

指數函式

負對數函式

負熵函式 f(x) = xlnx

範數函式 f(x) = ||x||

最大值函式max 和 指數線性函式

2.4 凸函式的保凸運算

非負加權和

凸函式與仿射函式的復合函式 g(x) = f(ax+b)

凸函式的逐點求最大以及逐點上確界(y為連續變數)

3.凸集和凸函式的等價條件

乙個函式影象的上方區域為凸集,則該函式為凸函式

4.jensen不等式

凸集和凸函式

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一 凸集 定義 給定乙個集合c rnc rn,滿足下列條件則稱為凸集 x,y c tx 1 t y cx,y c tx 1 t y c 對於任意的 0 t 1 凸集 如果集合a中任意兩個元素的連線上的點也在集合內,則為凸集 二 凸函式 定義 給定對映f rn rf rn r 並且 dom f rn ...

凸優化 最優化 凸集 凸函式

原文 我們知道壓縮感知主要有三個東西 訊號的稀疏性,測量矩陣的設計,重建演算法的設計。那麼,在重建演算法中,如何對問題建立數學模型並求解,這就涉及到了最優化或凸優化的相關知識。在壓縮感知中,大部分情況下都轉換為凸優化問題,並通過最優化方法來求解,因此了解相關知識就顯得尤為重要了。主要內容 問題引出 ...