《最优化导论》-23有约束优化的求解算法

1.形式

《最优化导论》-23有约束优化的求解算法

2.投影法

通常迭代形如:《最优化导论》-23有约束优化的求解算法

2.1当有约束时,这类算法迭代出的点很可能不满足约束,可以使用投影形式,然点投影到约束内,u,l为约束范围:

《最优化导论》-23有约束优化的求解算法

这样对上面的迭代形式进行改进,然每次迭代后的点保持在约束内:

《最优化导论》-23有约束优化的求解算法

2.2投影梯度法

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3.线性约束优化的投影

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3.1 投影算子P

线性约束时,投影算子是正交投影矩阵P:

《最优化导论》-23有约束优化的求解算法

存在约束时,负梯度方向并不一定就是可行方向,因此可以借助投影矩阵P,得到迭代形式:

《最优化导论》-23有约束优化的求解算法

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3.2投影时的极小点条件

原先无约束时是梯度为0:

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4.拉格朗日法

4.1 仅含等式约束时,拉格朗日法迭代更新:

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4.2 含不等式约束时,拉格朗日法迭代更新:

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5.罚函数法

1)对于约束问题,转化为无约束问题,其中会加一个惩罚项,惩罚大小与超出约束正相关。

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2)定义

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3)绝对值罚函数

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4)分析

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