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1、第 五 章,惩罚函数法,有约束最优化:,可行域,定义:局部极小点,局部严格极小点,一阶条件(必要条件),二阶条件(必要条件),惩罚函数法,可行方向法,二次规划,1.外点罚函数法,1.1 罚函数概念,a 对于等式约束:,对于线性约束可消元处理,很大的正数,第2项很大,转化为,罚回来,c.一般情况:,b.不等式约束,收敛于,基本步骤:,1.3.外点法收敛性,定理3:,的最优解。,定理2:,2.内点罚函数法,2.1 思想:从内点出发,保持在可行域内部进行搜索。,只适用于不等式约束问题,两种形式:,原始问题的解,2.2 r如何取值?,r太大,问题的解不精确,例题:,解得:,计算步骤:,2.3.收敛性,
2、定理:问题,外点法 内点法,应用序列无约束极小化方法,简单,增大,成为病态矩阵无法求解,其中:,,,Lagrange函数罚函数,3.乘子法(Hestenes,Powell)提出,3.1.基本思想:等式约束问题:,的局部最优解,且满足二阶充分条件,,的局部最优解的二阶充分条件,,3.2 计算步骤(等式约束),例:乘子法求解:,3.3.不等式约束的乘子法,转化为,等式,定义增广Lagrange函数。,求得原问题的解,增广Lagrange函数变为,用配方法整理则有:,一般问题,例题:,则,作业:,阅读MATLAB中optimization toolbox 中的Quasi-Newton Method 和 Least-Squares Method 算法,用Lsqnonlin()函数 求解,2.阅读MATLAB中有约束优化函数 fmincon()并编程求解,课堂练习:,外点法求解,