第六章 集合约束和无约束优化问题的基础知识
6.1 引言
本章讨论的如下形式的优化问题:
寻找能使目标函数最小的取值,这些值是互相独立的,而在无约束优化中,对未知数无限制。
局部极小点和全局极小点:
无非就是下图,不多说:
6.2 局部极小点的条件
首先要回顾一个知识点:梯度。
梯度:梯度是一个响亮,表示某一函数在该点的方向导数沿着该方向取得最大值。事实上梯度就是一个切平面,它与当前点x的切向量正交。
如果函数一阶可导,则梯度就是一阶导数的转置。。函数的二阶导数也被称为黑塞矩阵,可表示为:
可行方向:极小点可能位于约束集的内部也可能在其边界上,因此引入可行方向来确定极小点的优化方向:
不难理解,方向就是一个标量,如果当前点加上这个标量(或者其倍数)仍然在约束集里,说明往这个方向走还能继续优化,这个标量就是可行的。
d的计算方法:
极小点的满足以下条件:
也就是说,极小点任意可行方向的增长率都是非负的。另有推论6-1