卡罗需-库恩-塔克条件

✍ dations ◷ 2025-02-23 22:35:01 #最优化

在数学中,卡罗需-库恩-塔克条件(英文原名:Karush-Kuhn-TuckerConditions常见别名:Kuhn-Tucker,KKT条件,Karush-Kuhn-Tucker最优化条件,Karush-Kuhn-Tucker条件,Kuhn-Tucker最优化条件,Kuhn-Tucker条件)是在满足一些有规则的条件下,一个非线性规划(Nonlinear Programming)问题能有最优化解法的一个必要条件。这是一个广义化拉格朗日乘数的成果。

考虑以下非线式最优化问题:

f ( x ) {\displaystyle f(x)} 是需要最小化的函数, g i ( x )   ( i = 1 , , m ) {\displaystyle g_{i}(x)\ (i=1,\ldots ,m)} 是不等式约束, h j ( x )   ( j = 1 , , l ) {\displaystyle h_{j}(x)\ (j=1,\ldots ,l)} 是等式约束, m {\displaystyle m} l {\displaystyle l} 分别为不等式约束和等式约束的数量。

不等式约束问题的必要和充分条件初见于卡罗需(William Karush)的硕士论文,之后在一份由W.库恩(Harold W. Kuhn)及塔克(Albert W. Tucker)撰写的研讨生论文出现后受到重视。

假设有目标函数,即是要被最小化的函数 f : R n R {\displaystyle f:\mathbb {R} ^{n}\rightarrow \mathbb {R} } ,约束函数 g i : R n R {\displaystyle g_{i}:\,\!\mathbb {R} ^{n}\rightarrow \mathbb {R} } h j : R n R {\displaystyle h_{j}:\,\!\mathbb {R} ^{n}\rightarrow \mathbb {R} } 。再者,假设他们都是于 x {\displaystyle x^{*}} 这点是连续可微的,如果 x {\displaystyle x^{*}} 是一局部极小值,那么将会存在一组所谓乘子的常数 λ 0 {\displaystyle \lambda \geq 0} , μ i 0   ( i = 1 , , m ) {\displaystyle \mu _{i}\geq 0\ (i=1,\ldots ,m)} ν j   ( j = 1 , . . . , l ) {\displaystyle \nu _{j}\ (j=1,...,l)} 令到

于上述必要和充分条件中,dual multiplier λ {\displaystyle \lambda } 可能是零。当 λ {\displaystyle \lambda } 是零时,这个情况就是退化的或反常的。因此必要和充分条件会将约束的几何特性而不是将函数自身的特点纳入计算。

有一定数量的正则性条件能保证解法不是退化的(即 λ 0 {\displaystyle \lambda \neq 0} ),它们包括:

虽然MFCQ不等同于CRCQ,但可证出LICQ=>MFCQ=>CPLD,LICQ=>CRCQ=>CPLD。于实际情况下,较弱的约束规范会被倾向使用,这是因为较弱的约束规范能提供较强的最优化条件。

假设目标函数 f : R n R {\displaystyle f:\mathbb {R} ^{n}\rightarrow \mathbb {R} } 及约束函数 g i : R n R {\displaystyle g_{i}:\mathbb {R} ^{n}\rightarrow \mathbb {R} } 皆为凸函数,而 h j : R n R {\displaystyle h_{j}:\mathbb {R} ^{n}\rightarrow \mathbb {R} } 是一仿射函数,假设有一可行点 x {\displaystyle x^{*}} ,如果有常数 μ i 0   ( i = 1 , , m ) {\displaystyle \mu _{i}\geq 0\ (i=1,\ldots ,m)} ν j   ( j = 1 , , l ) {\displaystyle \nu _{j}\ (j=1,\ldots ,l)} 令到

那么 x {\displaystyle x^{*}} 这点是一全局极小值。

相关

  • Ndsub2/subOsub3/sub三氧化二钕(化学式:Nd2O3),又称氧化钕(Ⅲ),是钕的+3价氧化物。它是淡蓝色的潮解性六方结晶,难溶于水,能溶于酸,在空气中加热时部分变成钕的高价氧化物。全世界每年生产约7000吨的三氧
  • 氨氯地平氨氯地平(Amlodipine或Amlodipine besylate)、著名商品名脉优/络活喜(Norvasc、辉瑞公司商标名)为一种治疗高血压及冠状动脉疾病的药物。本品并不建议用于治疗心脏衰竭,但可以配
  • 始祖鸟科始祖鸟科(学名:Archaeopterygidae)是生活于侏罗纪的一科非鸟恐龙。其下包含了最为知名的始祖鸟。始祖鸟科与早期鸟类不同的是其长及骨质的尾巴,一些物种甚至有较长的第二趾。始
  • 金县金县(英语:King County)是美国华盛顿州的一个县,县都西雅图。根据美国商务部2017年人口普查估算,县人口为2,188,649人,其中高加索人占61.1%、亚裔占17.4%、拉丁裔占9.5%、非裔占6.
  • 名称来源美国50个州份的名称源自不同的语言。当中24个州名来自美洲原住民语言:8个源自阿尔冈昆语、7个源自苏语(英语:Siouan languages)(其中1个经阿尔冈昆语之一的迈阿密-伊利诺伊语(英语
  • 千禧年主义千禧年主义或千福年主义(英语:millennialism 或 chiliasm)的概念来自于“千年”,即是指长度为一千年的时间循环。千禧年主义是某些基督教教派正式的或民间的信仰,这种信仰相信将
  • 格奥尔格·威廉·帕布斯特格奥尔格·威廉·帕布斯特(德语:Georg Wilhelm Pabst,1885年8月25日-1967年5月29日),电影导演。1885年生于今天捷克境内的奥匈帝国,1967年卒于奥地利维也纳。
  • 贾允元贾允元(1579年-?年),字善长,号方荛,直隶无锡县人,军籍,治《书经》,年三十一岁中式万历三十八年庚戌科第三甲第五名进士。己卯九月二十五日生,行一,曾祖贾愚,庠生;祖贾时习,府举孝廉;父贾应德
  • 北关东自动车道 */?)是日本高速公路(高规格干线道路),起于群马县高崎市高崎系统交流道,经由栃木县东北自动车道,终于茨城县常陆那珂市常陆那珂交流道。略称为北关东道(北関東道/きたかんとうどう
  • 文件名称文件名称是一注明电脑上每一文件的特别字符串。在不同的操作系统中,对文件名称在长度及可允许使用的字符上可能作出限制。文件中的“通用资源标志符 - URI”最少是由四个部分