📝 凸优化教程

34篇技术文档
  凸优化教程

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:45:35        🧑  作者: Mango

本教程将介绍非线性优化中涉及的各种概念。线性编程问题很容易解决,但是大多数实际应用都涉及非线性边界。因此,线性规划的范围非常有限。因此,尝试引入诸如凸函数和集合及其变体之类的主题,这些主题可用于解决大多数世俗的问题。本教程适合有兴趣解决各种优化问题的学生。这些概念被广泛用于生物工程,电气工程,机器学习,统计,经济学,金融,科学计算和计算数学等等。先决条件本课程的前提是介绍线性代数,例如介绍矩阵,特...

  凸优化-简介

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:45:53        🧑  作者: Mango

对于想解决各种工程和科学应用中出现的非线性优化问题的学生,本课程非常有用。本课程从线性规划的基本理论开始,将介绍凸集和函数的概念以及相关术语,以解释解决非线性规划问题所需的各种定理。本课程将介绍用于解决此类问题的各种算法。这些类型的问题出现在各种应用中,包括机器学习,电气工程中的优化问题等。它要求学生具有高中数学概念和微积分的先验知识。在本课程中,学生将学习解决优化问题,例如$ min f \ l...

  凸优化-线性规划

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:46:16        🧑  作者: Mango

方法线性规划也称为线性优化,是一种用于解决数学问题的技术,其中关系本质上是线性的。线性规划的基本性质是在某些约束下最大化或最小化目标函数。目标函数是从问题的数学模型获得的线性函数。约束是施加在模型上的条件,也是线性的。从给定的问题中找到目标函数。找到约束。在图上绘制约束。找到可行区域,该区域由所有约束的交集形成。找到可行区域的顶点。在这些顶点处找到目标函数的值。答案是最大化或最小化目标函数(根据问...

  凸优化-范数

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:46:32        🧑  作者: Mango

范数是为向量或变量赋予严格正值的函数。范数是一个函数$ f:\ mathbb {R} ^ n \ rightarrow \ mathbb {R} $规范的基本特征是-令$ X $为向量,使得\ mathbb {R} ^ n $中的$ X \$ \左\ | x \ right \ | \ geq 0 $$ \左\ | x \ right \ | = 0 \ Leftrightarrow x = 0 ...

  凸优化-内部产品

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:46:49        🧑  作者: Mango

内积是将向量标量的函数。内部产品-$ f:\ mathbb {R} ^ n \ times \ mathbb {R} ^ n \ rightarrow \ kappa $其中$ \ kappa $是标量。内部产品的基本特征如下-让$ X \ in \ mathbb {R} ^ n $$ \ left \ langle x,x \ right \ rangle \ geq 0,\ forall x ...

  凸优化-最小值和最大值

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:47:06        🧑  作者: Mango

局部最小值或最小值$ \酒吧{X} \在\:S $被说成是一个函数$ F $的局部最小值如果$ F \左(\巴{X} \右)\当量˚F\左右(x \右),\ forall x \ in N_ \ varepsilon \ left(\ bar {x} \ right)$其中$ N_ \ varepsilon \ left(\ bar {x} \ right)$表示$ \ bar {x} $的邻域,...

  凸优化-凸集

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:47:31        🧑  作者: Mango

令$ S \ subseteq \ mathbb {R} ^ n $如果连接集合S的任意两个点的线段也属于S,即如果$ x_1,x_2 \ in S $,则说集合S是凸的。 ,然后$ \ lambda x_1 + \ left(1- \ lambda \ right)x_2 \ in S $其中$ \ lambda \ in \ left(0,1 \ right)$。注意–两个凸集的并集可以是凸的...

  凸优化-仿射集

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:47:48        🧑  作者: Mango

如果对于任何两个不同的点,穿过这些点的线位于集合$ A $中,则将集合$ A $称为仿射集合。注意–$ S $是仿射集,当且仅当它包含其点的每个仿射组合时。空集和单例集都是仿射集和凸集。例如,线性方程的解是仿射集。证明令S为线性方程的解。根据定义,$ S = \ left \ {x \ in \ mathbb {R} ^ n:Ax = b \ right \} $设$ x_1,x_2 \ in S...

  凸优化-船体

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:48:04        🧑  作者: Mango

S中的一组点的凸包是最小凸区域的边界,该最小凸区域包含S内部或边界上的所有S点。要么令$ S \ subseteq \ mathbb {R} ^ n $ S的凸包,表示为$ Co \ left(S \ right)$是S的所有凸组合的集合,即$ x \ in Co \ left (S \ right)$当且仅当$ x \ in \ displaystyle \ sum \ limits_ {i =...

  Caratheodory定理

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:48:22        🧑  作者: Mango

设S为$ \ mathbb {R} ^ n $中的任意集合。如果$ x \ in Co \ left(S \ right)$,则$ x \ in Co \ left(x_1,x_2,…., x_n,x_ {n + 1} \ right)$。证明由于$ x \ in Co \ left(S \ right)$,则$ x $由S中有限个点的凸组合表示,即$ x = \ displaystyle \ s...

  凸优化-Weierstrass定理

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:48:39        🧑  作者: Mango

令S为$ \ mathbb {R} ^ n $中的一个非空,封闭且有界的集合(也称为紧凑集),并使$ f:S \ rightarrow \ mathbb {R} $为S上的连续函数,则问题min $ \ left \ {f \ left(x \ right):x \ in S \ right \} $达到最小值。证明由于S是非空且有界的,因此存在下界。$ \ alpha = Inf \ left ...

  凸优化-最近点定理

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:48:59        🧑  作者: Mango

设S为$ \ mathbb {R} ^ n $中的一个非空封闭凸集,并让$ y \ notin S $,则在S $中存在$ \ bar $$ {bar} y,即$ \ left \ | y- \ bar {x} \ right \ | \ leq \ left \ | yx \ right \ | \ forall x \ in S. $此外,当且仅当$ \ left(y- \ hat {x} \...

  基本分离定理

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:49:16        🧑  作者: Mango

令S为$ \ mathbb {R} ^ n $和$ y \ notin S $中的非空封闭凸集。然后,存在一个非零向量$ p $和标量$ \ beta $,使得对于每个$ x \ in S $,$ p ^ T y> \ beta $和$ p ^ T x <\ beta $证明由于S是非空封闭凸集,而$ y \ notin S $因此是最近点定理,因此在S $中存在唯一的最小化点$ \ hat {x...

  凸优化-锥

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:49:31        🧑  作者: Mango

如果$ x \ in C \ Rightarrow \ lambda x \ in C \ forall \ lambda \ geq 0 $,则$ \ mathbb {R} ^ n $中的非空集C称为顶点为0的圆锥。如果集合C既是凸面又是锥面,则它是凸锥面。例如,$ y = \ left | x \ right | $不是凸锥,因为它不是凸锥。但是,$ y \ geq \ left | x \ ...

  凸优化-极锥

📅  最后修改于: 2020-11-25 04:49:53        🧑  作者: Mango

令S为$ \ mathbb {R} ^ n $中的非空集合然后,由$ S ^ * $表示的S的极锥由$ S ^ * = \ left \ {p \ in \ mathbb {R } ^ n,p ^ Tx \ leq 0 \:\ forall x \ in S \ right \} $。备注即使S不凸,极锥也总是凸的。如果S为空集,则$ S ^ * = \ mathbb {R} ^ n $。极性可以...