ADMM 算法的基本概念

ADMM是一种分布式优化方法,其主要思想为将复杂的目标问题进行分解,得到多个可以并行求解的子问题,在对优化问题进行求解的过程中,先对每个子问题进行局部优化求解,最后将局部子问题的最优解进行融合得到全局问题的最优解。其算法模型为:

其中,,函数为关于变量xz 的连续函数。由上述模型可以看出,ADMM算法的全局变量可以拆分成两个可分离的局部变量,且这两个局部变量满足约束条件中的线性等式约束,同时目标函数关于这两个局部变量也可拆分成两个可分离的子函数。

ADMM 对于函数f 和g 的凸性没有要求,函数f 和g 为凸函数或者非凸函数,ADMM都可以进行求解。增广拉格朗日函数可以写成如下形式:

其中,y 为拉格朗日乘子,称为惩罚因子,ADMM 算法的迭代过程可以分成三步:

由上述公式可以看出,ADMM 算法首先利用上一次迭代的变量z 和拉格朗日乘子y 更新变量x ,之后利用刚更新的局部变量x 和上一次迭代的拉格朗日乘子y 更新局部变量z ,最后根据在本次迭代中已经更新的局部变量xz 来更新拉格朗日乘子y 。

按照这样的顺序,ADMM 算法的各个变量之间交替更新。为了简化形式,定义,可以将ADMM 算法的迭代过程写成放缩的形式:

这里定义对偶残差 和原始残差。一般来说,ADMM 算法迭代的终止准则可以通过原始残差和对偶残差来判断,当原始残差和对偶残差足够小时,即

ADMM 算法迭代过程可以终止,其中为原始可行条件和对偶可行条件的容忍度。

相关推荐
We་ct1 小时前
LeetCode 5. 最长回文子串:DP + 中心扩展
前端·javascript·算法·leetcode·typescript
嵌入式冰箱5 小时前
2026年第二十三届五一数学建模竞赛-C题 边坡预警问题
数学建模
王老师青少年编程5 小时前
csp信奥赛C++高频考点专项训练之贪心算法 --【哈夫曼贪心】:合并果子
c++·算法·贪心·csp·信奥赛·哈夫曼贪心·合并果子
叼烟扛炮6 小时前
C++第二讲:类和对象(上)
数据结构·c++·算法·类和对象·struct·实例化
天疆说6 小时前
【哈密顿力学】深入解读航天器交会最优控制中的Hamilton函数
人工智能·算法·机器学习
wuweijianlove7 小时前
关于算法设计中的代价函数优化与约束求解的技术7
算法
leoufung7 小时前
LeetCode 149: Max Points on a Line - 解题思路详解
算法·leetcode·职场和发展
样例过了就是过了7 小时前
LeetCode热题100 最长公共子序列
c++·算法·leetcode·动态规划
HXDGCL7 小时前
矩形环形导轨:自动化循环线的核心运动单元解析
运维·算法·自动化
谭欣辰8 小时前
C++ 排列组合完整指南
开发语言·c++·算法