简单有界约束优化问题

计算科学 优化
2021-12-13 14:33:07

我的问题是 where

minimize:2f(x)subject to :2x40
x=(x1,x2,x3,x4)

我知道所需局部最小化器的第四个分量大于零,因此解决方案处的不等式约束无效。但是,还有其他不可行的局部最小化器。因此,如果在牛顿迭代期间简单地放弃边界约束,它可能会收敛到一个不可行的点。x4

我的问题是:解决这个有界约束问题最有效的算法是什么?

我尝试了对数屏障方法 例如,

minimize:2g(x)=f(x)ulog(x4)
u0u1=1,u2=1×101,,u7=1×106

但是在某些,比如,无约束的最小化不能收敛,即使它在处收敛。我使用了行搜索。我看到在牛顿迭代期间正在减少,但梯度的范数没有。我无法弄清楚可能的原因。也许是病态?uku3=1×103u1=1u2=1×101g(x)||g||

2个回答

对于任何来说,实际上都没有特别好的答案。我的建议是阅读 Nocedal 和 Wright 关于数值优化的书(我一直以来最喜欢的书之一),其中涵盖了您使用的对数障碍法和许多其他方法。例如,您可以考虑活动集方法或二次惩罚方法等。f(x)

约束优化的一个重要特例由具有简单边界的优化问题构成:

minxRnf(x)s.t.x0

假设是连续可微的。证明这个问题的一阶必要条件等价于,其中最小值是组件方面的?请回答。fmin{x,f(x)}=0