非凸約束優(yōu)化問(wèn)題的理論研究與算法設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-26 13:49
非凸約束優(yōu)化問(wèn)題不僅是最優(yōu)化領(lǐng)域中的重要問(wèn)題,而且生產(chǎn)實(shí)際中的很多問(wèn)題都可以歸結(jié)為或者轉(zhuǎn)化為非凸約束優(yōu)化問(wèn)題。凸優(yōu)化問(wèn)題具有很好的性質(zhì),一般情況下在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)可以求解。但是對(duì)一般的非凸約束優(yōu)化問(wèn)題而言,凸優(yōu)化問(wèn)題所具有的很多好的性質(zhì)在非凸情形下都沒(méi)有了。因此非凸優(yōu)化問(wèn)題的求解通常非常復(fù)雜,設(shè)計(jì)非凸約束優(yōu)化問(wèn)題的高效算法顯得困難重重。本文對(duì)兩類(lèi)重要的非凸約束優(yōu)化問(wèn)題:帶兩個(gè)線(xiàn)性約束的非凸擴(kuò)展信賴(lài)域子問(wèn)題、帶一個(gè)一般的二次約束的非凸擴(kuò)展信賴(lài)域子問(wèn)題(即廣義的非凸Celis-Dennis-Tapia,CDT問(wèn)題)進(jìn)行了研究。這兩類(lèi)問(wèn)題不僅是利用信賴(lài)域方法求解某些非凸約束優(yōu)化問(wèn)題的過(guò)程中,每一步迭代都需要求解的子問(wèn)題,而且應(yīng)用廣泛。這兩類(lèi)問(wèn)題與其Lagrangian對(duì)偶問(wèn)題之間可能存在正的對(duì)偶間隙,與其半正定松弛問(wèn)題存在相同的對(duì)偶間隙,這將導(dǎo)致這些問(wèn)題的求解變得十分困難。由于這兩類(lèi)問(wèn)題中都包含球約束,我們可以對(duì)這兩類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行某種二階錐重塑。本文的主要工作就是利用二階錐重塑技術(shù)來(lái)縮小甚至是消除這些問(wèn)題的對(duì)偶間隙。帶兩個(gè)線(xiàn)性約束的非凸擴(kuò)展信賴(lài)域子問(wèn)題是帶一個(gè)單位球約束和兩個(gè)線(xiàn)性不等式約束的非凸二...
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖3-丨相交情形的可行域二維示意圖??證明:顯然,v(SPl)?#?v(£77?2)意味著?v(SPl)?<?v(五77?2)?(=?v(g尸?1))成立
第三章帶兩個(gè)線(xiàn)性約束的擴(kuò)展信賴(lài)域子問(wèn)題的理論研究與算法設(shè)計(jì)??隙的例子。??例3.1?(£77?2)問(wèn)題的實(shí)例(它的可行域如圖3-2所示)定義如下:??^?-85?39?1?,?I"?-17?1?7?\?0.7?1?\?-0.8??2〇=[?39?-12J5?〇=[?25?J?1=[-〇-2j,Z72=[?0-8?'????=?2,?Cj?=?0.3,?〇2?=?—0.5.??-1.5?-1?-0.5?0?0.5?1?1.5??圖3-2?例3.丨的可行域??通過(guò)計(jì)算可以求得該(£77?2)實(shí)例的最優(yōu)值為v(£77?2)?=?6.8225,最優(yōu)解為??f?=?(-0.35,?0.275)7';該問(wèn)題的二階錐重塑模型的半正定松弛問(wèn)題的最優(yōu)值為??v(S/n)?=?6.8225,最優(yōu)解為??1?-0.35?0.275??X*?^?—0.35?0.1225?—0.0962?;??0.275?-0.0962?0.0756??該問(wèn)題的經(jīng)典的半正定松馳問(wèn)題的最優(yōu)值為v(見(jiàn))戶(hù)2)?=?-74.9012,最優(yōu)解為??1?-0.35?0.275??XSDp
這個(gè)SDPR-SOCR間隙也比(£77?2)問(wèn)題與其經(jīng)典的半正定松弛模型之間的對(duì)偶間隙??小得多。下面的例3.2正是這樣的例子。??例3.2?(£n?2)問(wèn)題的實(shí)例(它的可行域如圖3-3所示)定義如下:??[-100?10?1?[?45?]?[?〇?1?[?〇_9??2。=|_?1。O.H〇.6_|’??n?=?2:?=?0.1,?〇2?=?—0.2.??:圍??-1.5?-1?-0.5?0?0.5?1?1.5??圖3-3?例3.2的可行域??通過(guò)計(jì)算可以求得該(£7V?2)實(shí)例的最優(yōu)值為v(£77?2)??-12.5791,最優(yōu)解??為f?=?(0.9682,?0.25廣;該問(wèn)題的二階錐重塑模型的半正定松弛問(wèn)題的最優(yōu)值為??v(S尸1)?=?—13.1898,最優(yōu)解為??1?0.9227?0.0325?"??X*??0.9227?0.8978?0.0346?;??0.0325?0.0346?0.1022??50??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ON MAXIMA OF DUAL FUNCTION OF THE CDT SUBPROBLEM[J]. Xiong-da Chen (Reserach Development Center of Parallel Software, Institute of Software, Beijing 100080, China) Ya-xiang Yuan (State Key Laboratory of Scientific and Engineering Computing, Institute of Computational Mathematics and Ssientific/Engineering C. Journal of Computational Mathematics. 2001(02)
本文編號(hào):3101691
【文章來(lái)源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖3-丨相交情形的可行域二維示意圖??證明:顯然,v(SPl)?#?v(£77?2)意味著?v(SPl)?<?v(五77?2)?(=?v(g尸?1))成立
第三章帶兩個(gè)線(xiàn)性約束的擴(kuò)展信賴(lài)域子問(wèn)題的理論研究與算法設(shè)計(jì)??隙的例子。??例3.1?(£77?2)問(wèn)題的實(shí)例(它的可行域如圖3-2所示)定義如下:??^?-85?39?1?,?I"?-17?1?7?\?0.7?1?\?-0.8??2〇=[?39?-12J5?〇=[?25?J?1=[-〇-2j,Z72=[?0-8?'????=?2,?Cj?=?0.3,?〇2?=?—0.5.??-1.5?-1?-0.5?0?0.5?1?1.5??圖3-2?例3.丨的可行域??通過(guò)計(jì)算可以求得該(£77?2)實(shí)例的最優(yōu)值為v(£77?2)?=?6.8225,最優(yōu)解為??f?=?(-0.35,?0.275)7';該問(wèn)題的二階錐重塑模型的半正定松弛問(wèn)題的最優(yōu)值為??v(S/n)?=?6.8225,最優(yōu)解為??1?-0.35?0.275??X*?^?—0.35?0.1225?—0.0962?;??0.275?-0.0962?0.0756??該問(wèn)題的經(jīng)典的半正定松馳問(wèn)題的最優(yōu)值為v(見(jiàn))戶(hù)2)?=?-74.9012,最優(yōu)解為??1?-0.35?0.275??XSDp
這個(gè)SDPR-SOCR間隙也比(£77?2)問(wèn)題與其經(jīng)典的半正定松弛模型之間的對(duì)偶間隙??小得多。下面的例3.2正是這樣的例子。??例3.2?(£n?2)問(wèn)題的實(shí)例(它的可行域如圖3-3所示)定義如下:??[-100?10?1?[?45?]?[?〇?1?[?〇_9??2。=|_?1。O.H〇.6_|’??n?=?2:?=?0.1,?〇2?=?—0.2.??:圍??-1.5?-1?-0.5?0?0.5?1?1.5??圖3-3?例3.2的可行域??通過(guò)計(jì)算可以求得該(£7V?2)實(shí)例的最優(yōu)值為v(£77?2)??-12.5791,最優(yōu)解??為f?=?(0.9682,?0.25廣;該問(wèn)題的二階錐重塑模型的半正定松弛問(wèn)題的最優(yōu)值為??v(S尸1)?=?—13.1898,最優(yōu)解為??1?0.9227?0.0325?"??X*??0.9227?0.8978?0.0346?;??0.0325?0.0346?0.1022??50??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ON MAXIMA OF DUAL FUNCTION OF THE CDT SUBPROBLEM[J]. Xiong-da Chen (Reserach Development Center of Parallel Software, Institute of Software, Beijing 100080, China) Ya-xiang Yuan (State Key Laboratory of Scientific and Engineering Computing, Institute of Computational Mathematics and Ssientific/Engineering C. Journal of Computational Mathematics. 2001(02)
本文編號(hào):3101691
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