优化问题—基础1

    xiaoxiao2021-03-25  192

    几种combination

    linear combination

    x=jλjxj 其中 xjRn,λR

    affine combination

    x=jλjxj,jλj=1 其中 xjRn,λR

    dimension

    集合S的dimension,是affinely independent points的最大个数再减去1。 如果集合 S={xRn:Ax=b} 非空,那么 dim(S)=nrank(A)

    包含集合S的minimal affine space叫做affine hull,并表示为 aff(S)

    证明一个非空集合的维度是k:

    证明 dim(S)k ,找到 Ax=b ,满足 S{xRn:Ax=b} 并且 rank(A)=nk 证明 dim(S)k ,集合S中存在k+1个affinely independent points;或者对于S中的任意一个点x, αx=β ,都是 Ax=b 的linear combination。

    convex combination

    x=jλjxj,jλj=1,λj0 其中 xjRn,λR

    convex set

    如果一个集合 CRn ,包含了所有C中节点的convex combination,那么C是convex set。 等价的,可以说 λx+(1λ)yC, where t[0,1],x,yC

    convex hull

    一个集合S的convex hull,是保护S的minimal convex set,标记为 conv(S)

    conic combination

    x=jλjxj,λj0 其中 xjRn,λR

    各类cone和space

    cone

    集合C是cone,如果 0C ,并且对于任意的 xC{0} λ0 λx 属于C 从几何考虑,对于C中的任意一个点,C包含了从原点出发沿着x方向的射线

    convex cone

    如果一个cone C包含了任意 包含在C内的vector conic combination,那么C就是convex cone

    这里可以简单的举一个例子。在二维空间上,任意一个扇形(及其夹边中间的部分)都是cone。如果一个扇形超过了180度的内角,那么不是convex;反之如果是180度以内,那么就是convex cone。

    cone of a set

    给定一个非空集合S,那么S的cone,标记为cone(S),是最小的包含S的convex cone

    Ray

    给定一个cone C和一个向量,沿着cone内某一个向量的射线就是ray

    Polyhedron

    集合 PRn 是polyhedron,当存在正整数m和矩阵 ARm×n ,满足 P={xRn:Axb}

    因此可以认为polyhedron是finite半平面/polyhedra的交集

    Polyhedral cone

    集合C是polyhedral cone,当C是可数的半平面交集,并且原点在边界上

    Polytope

    Q是polytope,当Q是可数的vectors的convex hull

    Recession cone

    给定一个非空的polyhedron P,那么P的recession cone就是 rec(P)={rRn:x+λrP,xP,λR+}

    Lineality Space

    集合P的lineality space是集合 lin(P)={rRn:x+λrP,xP,λR}

    所以有如下的性质:

    让P = {xRn,Axb}=conv(v1,...,vp)+cone(r1,...,rq) 是非空的polyhedron,那么有 rec(P)={rRn,Ar0}=cone(r1,...,rq) lin(P)={rRn,Ar=0}

    Valid Inequality

    对于一个集合 PRn ,valid inequality就是对于P中的任何一个点 x , 都有cxδ

    Face

    一个polyhedron P的face有如下的形式 F=P{xRn:cx=δ} ,其中 xcδ 是P的valid inequality。

    根据定义,不难发现 P <script type="math/tex" id="MathJax-Element-3410">P</script>是trivial的face。

    polyhedron P的maximal proper faces叫做facets。minimal faces不包含其他face,也是affine subspace。

    Edge

    维度为1的face就是P的edge。 如果这个edge没有vertex,那么就是P的minimal face。 如果这个edge有两个vertices,那么这个edge就是这两个vertices中间的线段。 如果这个edge只有一个vertex,那么是一条射线。

    Extreme ray

    一个pointed polyhedral cone C的extreme ray是C的edge。 一个pointed polyhedral P的extreme ray是 P的recession cone的extreme rays。

    转载请注明原文地址: https://ju.6miu.com/read-1581.html

    最新回复(0)