广义不等式约束
我们知道,引入广义不等式后,可以对标准形式的凸优化问题做如下推广:
一般凸优化问题的许多结论适用于具有广义不等式的问题,例如:
- 可行域、任意下水平集和最优集都是凸的。
- 任意局部最优解都是全局最优的。
- 可微函数
最优性条件成立。
锥形式问题
具有广义不等式的最简单的凸优化问题是锥形式问题(或称为锥规划),它有线性目标函数和一个不等式约束函数,且该函数是仿射的(因此是
当
下面是锥形式问题的标准形式
而下面则是不等式形式的锥形式问题
半定规划
当
其中
如果这些矩阵都是对角矩阵,则上式等价于
标准和不等式形式的半定规划
标准形式的 SDP 具有对变量
其中
如图不等式形式的 LP,不等式形式的 SDP 不含有等式约束但具有一个 LMI:
多 LMI 与线性不等式
对于具有线性目标,等式、不等式约束及多个 LMI 约束的问题
仍然经常称其为 SDP。从单个 LMI 和线性不等式可以构造具有达到对角块的 LMI,从而可以很容易地将该问题转化为一个 SDP
举例
二阶锥规划
SOCP 可以表示为锥形式问题
其中
即