• 凸优化,对偶问题与拉格朗日函数


    优化问题的基本形式

    最大值问题可转化为最小值问题 

    优化问题的域

         

    可行域:所有可行点的集合

    最优化值:

    最优化解:

    凸优化问题的基本形式

    其中,约束函数f(x)是凸函数,h(x)为仿射函数

     仿射函数:即最高次数为1的多项式函数。常数项为零的仿射函数称为线性函数。

     凸优化问题的重要性质:

      1.凸优化问题的可行域为凸集

      2.凸优化问题的局部最优解即为全局最优解

    对偶问题

     一般优化问题的拉格朗日乘子法

        

    拉格朗日函数

        

    对固定的x,拉格朗日函数是关于的仿射函数,当x为定值时,f(x)为定值,h(x)为定值,函数关于 线性,关于线性,即为若干条直线。

    拉格朗日对偶函数

        

    若问题没有明确的下确界,则g(lamta,V) 为负无穷

         

    根据定义,显然有:对于任意的lamda,任意的x,若优化问题有最优值p,则g(lamta,V) <=p

    进一步,拉格朗日对偶函数为凹函数

    分析

    公式纯手打QAQ!

    对偶

     

    强对偶条件

    若要对偶函数的最大值等于原问题的最小值,则需满足:

    KKT条件

     实践案例

    可以参见SVM的求解过程!

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