凸優化,對偶問題與拉格朗日函式

2022-07-04 19:06:15 字數 1495 閱讀 7827

優化問題的基本形式

最大值問題可轉化為最小值問題 

優化問題的域

可行域:所有可行點的集合

最優化值:

最優化解:

凸優化問題的基本形式

其中,約束函式f(x)是凸函式,h(x)為仿射函式

仿射函式:即最高次數為1的多項式函式。常數項為零的仿射函式稱為線性函式。

凸優化問題的重要性質:

1.凸優化問題的可行域為凸集

2.凸優化問題的區域性最優解即為全域性最優解

對偶問題

一般優化問題的拉格朗日乘子法

拉格朗日函式

對固定的x,拉格朗日函式是關於

和的仿射函式,當x為定值時,f(x)為定值,h(x)為定值,函式關於

線性,關於

線性,即為若干條直線。

拉格朗日對偶函式

若問題沒有明確的下確界,則g(lamta,v) 為負無窮

根據定義,顯然有:對於任意的lamda,任意的x,若優化問題有最優值p,則g(lamta,v) <=p

進一步,拉格朗日對偶函式為凹函式

分析

公式純手打qaq!

對偶

強對偶條件

若要對偶函式的最大值等於原問題的最小值,則需滿足:

kkt條件

實踐案例

可以參見svm的求解過程!

凸優化和對偶

參考 lglobal optimization or better local optimization lconvex set 假設對於任意x,y c並且任意引數,a 0,1 我們對ax 1 a y c lconvex function define 函式的定義域domf為凸集,對於定義域裡任意x...

凸優化 對偶問題解題步驟

對偶問題解題步驟 1.根據原始問題寫出拉格朗日函式 構造方式為,將原始問題優化的函式,減去所有比例因子乘以大於等於0的式子,得到原始問題的拉格朗日函式 減去而不是加上的原因是,對偶問題是不斷最大化原始問題的下限,從而逼近原始問題的最小值。當原函式為凸函式時,對偶問題的解通常等於原始問題的解。2.根據...

凸優化 python解決凸優化問題

1 安裝cvx包 用pip安裝cvxopt 1.2.1 cp36 cp36m win amd64.whl和cvxpy 1.0.9 cp36 cp36m win amd64.whl 因為我是python3.6所以是cp36 cvxpy cvxopt 參考 2 遇到問題 error microsoft ...