线性独立约束条件:不成立怎么办?

计算科学 优化 非线性规划 非凸的
2021-12-17 21:58:51

我想解决一个一般的非线性约束优化问题

minq f(q)s.t.gi(q)=0, hj(q)0.
问题是,虽然等式约束是单独平滑的并且在可行点具有非消失梯度,但梯度不是线性独立的。如果它们是代数相关的,我可以简单地删除冗余约束,但不幸的是的等级在可行集上不是恒定的。gi(q)g

解决此类问题的标准方法是什么?是否有可以替代使用的 KKT 条件的高阶类似物,是否有基于它们的标准求解器?

2个回答

我见过的关于建立约束条件之间关系的最佳参考是Constraint Qualification for Nonlinear Programming

由于函数是非线性的,因此您的问题可能是非凸的,因此 Slater 条件将不适用于您的问题,但任何其他约束条件都应该有效,只要您能证明它成立。g

约束条件的规范参考似乎是有限维空间中约束条件的回顾(由 SIAM 付费),即使该参考是旧的。

有一些方法可以在没有约束条件的情况下推导出凸程序的最优性(请参阅在没有约束条件的凸规划中的最优性的表征,由 Springer 付费)。本文的摘要(也由 Springer 付费)可能是您正在寻找的内容。

泛化约束条件的问题在于,它们越弱,就越难验证。最弱的约束条件之一是 Abadie 约束条件,但在实践中很难使用。验证线性独立约束条件或常数秩约束条件等条件要容易得多。

LICQ 只是确保问题可解决性的一个条件。但是,您可以在文献中找到较弱的条件。它们保证存在唯一的解决方案,但通常在这些情况下您不会获得唯一的拉格朗日乘数。