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        Filter在非線性規(guī)劃解中的應用

        2014-12-25 05:02:42鄭雪蓮
        科技視界 2014年25期
        關(guān)鍵詞:實值乘子線性方程組

        鄭雪蓮

        (山東工商學院數(shù)學與信息科學學院,山東 煙臺264005)

        本文考慮如下形式的非線性最優(yōu)化問題:

        其中f(x):R→R,ci(x):R→R,i∈I都是連續(xù)可微的實值函數(shù)。對于任意x∈Rn,I(x)={i∈I|ci(x)=Ψ(x)},其中Ψ:Rn→R,Ψ(x)=max{ci(x),搜索方向由如下的線性方程組來計算,

        解為(d0k,λ0k),其中Hk∈Rn×n是對稱矩陣

        解為(dk,λk),其中

        本文假設(shè)下列條件始終成立:

        A1對任意x∈Rn,向量組{▽ci(x),i∈I(x)}是線性無關(guān)的,產(chǎn)生的迭代序列{xk}包含在一個緊致凸集S中。

        A2設(shè)在KKT點x*處,對應的乘子向量為λ*,并且二階充分條件與嚴格互補松弛條件成立。

        證明 由引理1,對充分大的k,dk=。再由(LS1)和(LS3)可得

        對任意的i∈I(x*),有

        因為方程組的系數(shù)矩陣非奇異,所以引理的結(jié)論是正確的。

        下面,我們給出本文的主要結(jié)果:

        證明 對i∈II(x*),當k充分大時,由ci(xk)<0且→0,可得ci

        對i∈I(x*),利用泰勒公式

        再由(LS3)及引理2可得

        因為v∈(2,3),故當k充分大時,由引理1可知ci(xk+)≤0。綜上所述,當k充分大時,h(c(xk+))=0。

        [1]R.Fletcher and S.Leyffer.Nonlinear programming without a penalty function[R].Technical Report NA/171,Department of Mathematics,University of Dundee,Scotland to appear in Mathematical Programming,1997.

        [2]C.M.Chin.A local convergence theory of a filter line search method for nonlinear programming[J].Numerical Optimization Report,Department of Statistics,University of Oxford,England,2002.

        [3]A.Wachter and L.T.Biegler.Line search filter methods for nonlinear programming:Local convergence[J].Technical report,Department of Chemical Engineering,Carnegic Mellon University,2004.

        [4]高自友,賀國平,吳方.任意初始點下的序列線性方程組算法[J].中國科學(A輯),1997,27(1):24-33.

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