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解密连续非线性规划问题的Karush-Kuhn-Tucker条件

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:连续非线性优化问题的典型形式为最小化f x∈Rn 约束条件为ci=0,i∈ξ hi≥0,i∈Ξ 式中,[c h]是非线性约束函数的m维向量,而ξ和Ξ是不相交的指标集。此类问题一般地被称为非线性规划问题。c(x*)≥0 g(x*)=J(x*)Tλ* λ*≥0 c(x*)·λ*=0(互补性) 平稳性条件式可表示为xL=0, 其中L(x,λ)f-λTc 式中,λ一般被称为Lagrange乘子,而式称为Lagrange方程。Karush-Kuhn-Tucker条件是非线性规划问题有最优解的必要条件。

解密连续非线性规划问题的Karush-Kuhn-Tucker条件

连续非线性优化问题的典型形式为

最小化fxx∈Rn (6.63)

约束条件为

cix)=0,iξ (6.64)

hix)≥0,iΞ (6.65)

式中,[cxhx)]是非线性约束函数的m维向量,而ξΞ是不相交的指标集。函数fx)有时又被称为“费用”函数。本书自始至终假定fch都是二阶连续可微的。满足式(6.64)和式(6.65)约束条件的任何点x称为可行点,而所有这些点的集合称为可行域。此类问题一般地被称为非线性规划问题(NLP)。

在优化问题中,很多场景下参考“Karush-Kuhn-Tucker”(KKT)条件是方便的。对于不等式约束问题,在点x*处,满足一阶KKT条件的要求是,如果存在一个m维向量λ*,被称为Lagrange乘子向量,使得下面的式子成立[3]

cx*)≥0(可行性条件) (6.66)(www.xing528.com)

gx*)=Jx*)Tλ*(平稳性条件) (6.67)

λ*≥0(乘子的非负性) (6.68)

cx*)·λ*=0(互补性) (6.69)

平稳性条件式(6.67)可表示为

978-7-111-58306-6-Chapter06-85.jpgxLx*λ*)=0, 其中Lxλ)≜fx)-λTcx) (6.70)

式中,λ一般被称为Lagrange乘子,而式(6.70)称为Lagrange方程。Karush-Kuhn-Tucker条件是非线性规划问题有最优解的必要条件。

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