优化理论复习——(一)

接下来将从以下几个部分讲解最优化方法。这是一种最基本的数学方法,和概率方面的问题是不同源的,数学方法比较难,但是都是经常会用到的。

基本概念

线性规划

无约束优化方法

约束优化

多目标优化

基本概念

1.什么是最优化?

最优化就是判别在一个问题的众多解决方案中什么样的方案最佳,以及如何找出最佳方案。

2.最优化问题的基本数学模型

min: minimize

s.t. subject to

最小化函数f(x)满足等式约束以及不等式约束

x是决策变量,f(x)是目标函数或价值函数(可以是实值函数,也可以向量值函数)

等式约束函数和不等式约束函数

I不等式指标集

E等式指标集

所以最优化模型的三要素:

  • 决策变量
  • 目标函数
  • 约束函数(必须是实值函数)

可行域 :同时满足等式约束和不等式约束的x的集合是可行域(可行集、约束条件)

若为空集,那么问题就是不可行的,否则可行的。

可行集中的点是可行点。

对于任意的可行点

不等式都成立,那么该可行点是全局最优解

如果小于,那么是严格全局最优解

可行点存在一个邻域使得对属于邻域成立,局部最优解
严格局部最优解。

对于优化问题,最优解 x* 所对应的目标函数值f(x*)为此优化问题的最优值。

最优解集 :全局最优点的集合,记为S。

如果xxx ,那么最优化问题没有最优解。

最优解未必存在,即使存在也未必唯一,但最优解存在时最优值必存在且唯一

其他形式的最优化问题也可以转换为最小化模型,如max模型。

可以进行等价转换(加个负号)

各种形式的数学描述:

the argument of the minimum最小值的论证

优化问题的分类

(1)根据有无约束:

无约束优化 可行集(域)为R

约束优化 可行集(域)是R的子集,且可行域为R

(2)根据所涉及函数的线性与否

线性规划 目标函数、约束函数均是线性的

非线性规划 否则

(3)目标函数的类型

单目标规划 若目标函数是一个多变量实值函数

多目标规划 若目标函数是一个多变量的向量值函数

(4)

(5)所涉及函数的凸性

凸规划 f是凸函数 可行域是凸集

非凸规划 否则

(6)根据可行点的个数分类(决策变量的取值是连续还是离散)

连续优化 可行域中包含无穷多个点,且可行域的点连续变化

离散优化 可行域中有限多个点或可数多个点

里面有些公式后面再补充上去。csdn我不太会编辑公式,后面手写加上吧。

相关推荐
罗西的思考9 小时前
【Agentic RL】Dressage Staleness 控制深度分析
人工智能·算法·机器学习
quaer9 小时前
弗洛伊德算法--判圈法寻找环的入口O(n) O(1)
数据结构·算法
高晶10 小时前
无乘法器实现LC二阶滤波器:基于移位运算的快速算法与四种精度推导
算法·设计模式·程序员
ysbfsy10 小时前
大数计算思路
算法
高晶10 小时前
主从自动分配算法:平均值乘以设备数一半的选举基准值解析
算法·设计模式·程序员
学电子她就能回来吗11 小时前
LeetCode Hot 100|普通数组专题学习笔记(零基础版)
笔记·算法·leetcode
用户老李11 小时前
反向传播计算梯度举例
算法
niyongsheng11 小时前
多智能体连续时间内路径规划:AA-SIPP(m) 的 Rust 实现与算法
算法·rust·机器人
302wanger12 小时前
DeepSeek-V4.1-Flash-1017 免费用到1024,速来
算法
lisw0512 小时前
微分与积分的本质区别解析
算法·数学建模·极限编程