凸优化

最小化凸面区域的凸起功能

凸优化是最小化凸面约束或等效地,最大化凹入物体函数的过程最小化凸面约束的过程。可以有效地找到满足局部最优条件的点,以获得许多凸优化问题。因为当地最佳的点也是全球最佳的,所以找到一个解决问题的局部最佳是足够的。非透露问题的凸起近似提供了最佳目标值和近似解决方案的边界。万博 尤文图斯

下面的数字显示了凸和非凸化优化问题的示例。

凸优化的应用在金融和工程中发现,包括投资组合优化,设计优化,参数估计,信号处理和最优控制。例如,选择股票组合以最大化返回的问题,以对基准组合的风险和跟踪误差上的上限受到上限,可以作为凸透化问题。

凸优化是查找要最小化函数的向量\(X \)的数学问题:

$$ min_ {x} f(x)$$

受以下:

\(g_i(x)≤0\)(非线性不等式约束)

\(轴≤B\)(线性不等式约束)

\(A_ {eq} x = b_ {eq} \)(线性平等约束)

\(lb≤x≤ub\)(绑定约束)

其中\(g_i,i = 1,...,m \)是凸函数。

线性计划(LP)和凸二次计划(QP)是凸优化问题。不等式约束为凸锥的圆锥优化问题也是凸优化问题。具有线性或凸二次目标和线性或凸二次约束(QCQP)的问题可以表示为二阶锥规划(SOCP),可以用高效的凸优化方法求解。

内部点算法通常用于解决凸优化问题,可以写入马铃薯®使用矩阵操作和Cholesky分解或者阻止LDL'分解优化工具箱™具有内部点算法的实现线性计划二次计划非线性计划,和二阶锥计划这适用于大规模问题。

有关解决凸优化问题的更多信息,请参阅优化工具箱

另请参阅:优化工具箱非线性编程线性规划二次编程设计优化投资组合优化