Т
Пусть скалярная функция дифференцируема на
выпуклом множестве
. Тогда для выпуклости функции
на
необходимо
и достаточно, чтобы для любых двух точек
выполнялось
неравенство
, де
,
– градиент функции
,
– скалярное произведение векторов.
Для
строгой выпуклости функции данное неравенство
приобретает вид строгого неравенства.
Т
Для того, чтобы дважды дифференцируемая на открытом выпуклом множестве функция была выпуклой, необходимо и
достаточно, чтобы ее матрица Гессе
была неотрицательно
определённой в любой точке
.
Т Необходимым и достаточным условием неотрицательной определенности симметрической матрицы является неотрицательность ее диагональных миноров.
16.Функция называется
унимодальной на отрезке
, если
она непрерывна на
и существуют числа
и
,
, такие, что:
1)
если , то
монотонно
убывает при
;
2)
если , то
;
3)
если то
монотонно
возрастает при
.
Метод перебора
Разобьем
отрезок на
равных
частей точками деления
,
. Вычислив значения
в
точках
, путем сравнения найдем точку
, для которой
. Далее,
положим
.
число
отрезков разбиения необходимо выбрать из условия
, т.е.
.
точность
решения ,которую обеспечивает метод перебора в
результате
вычислений
будет
Методы исключения отрезков
Первый метод деления отрезка пополам (дихотомии).
,
где
– малое
число.
Шаг
1. Определить и
по
формулам (3.4). Вычислить
и
.
Шаг
2. Сравнить и
. Если
,то перейти к отрезку
, положив
, иначе
– к отрезку
, положив
.
Шаг
3. Найти достигнутую точность . Если
, то перейти к следующей итерации,
вернувшись к шагу 1. Если
, то завершить поиск
, перейдя к шагу 4.
Шаг
4. Положить
Метод золотого сечения.
;
.
Шаг 1. Найти
и
по
формулам (3.7). Вычислить
и
. Положить
,
.
Шаг
2. Проверка на окончание поиска: если , то
перейти к шагу 3, иначе – к шагу 4.
Шаг
3. Переход к новому отрезку и новым пробным точкам. Если , то положить
,
,
,
и вычислить
, иначе
– положить
,
,
,
и
вычислить
.
Положить
и перейти к шагу 2.
Шаг
4. Окончание поиска: положить ,
.
Сравнение методов исключения отрезков и перебора.
При сравнении прямых методов минимизации обычно учитывают количество значений
,
гарантирующее заданную точность определения точки
тем или
иным методом. Чем меньше
, тем эффективнее
считается метод. наиболее эффективным из сравниваемых методов является метод
золотого сечения, за ним идут методы деления отрезка пополам и наименее эффе
метод перебора.
Багатокритеріальна задача в.о. увазі, що для отримання рішення задачі в.о. потрібно врахувати багато критеріїв, і відповідно врахувати їх у моделі, а значить і у функції мети. В такому випадку функція мети є багатокритеріальної і сепарабельному.
Строго выпуклое множество – это выпуклое множество, у которого вершины отсутствуют.
Линейная
комбинация строго выпуклая, если все .
Выпуклый многогранник – выпуклое множество, ограниченное совокупностью гиперплоскостей.
Точка Х называется вершиной выпуклого многогранника, если она не представима строго выпуклой комбинацией других точек многогранника.
Теорема 1Выпуклая оболочка множества Е совпадает с множеством всех выпуклых комбинаций элементов множества Е.
Любую
точку Х выпуклой оболочки произвольного множества можно
представить как линейную комбинацию элементов множества Е, количество слагаемых
которой
Теорема 1
Линейная
комбинация выпуклых функций на выпуклом множестве с неотрицательными
коефициентами есть выпуклая функция.
- выпуклая функция.
- тоже выпуклая функция.
Если
среди выпуклых на функций имеется хоть одна строго
выпуклая функция, то линейная комбинация, в которую она входит, будет строго
выпуклой.
Теорема 1
Если
функция выпукла на множестве
, то в любой точке локального минимума
функция
достигает
своего наименьшего значения. Тоесть точек
модет
быть много, но значение функции в этих точках одно и то же.
Теорема 2
Наименьшее
значение (глобальный минимум) строго выпуклой функции на выпуклом множестве достигается только в единственной точке.
Теорема 3
Пусть
функция выпукла на выпуклом множестве
. Для того, чтобы точка
была точкой локального минимума
необходимо и достаточно, чтобы скалярное
произведение
Теорема
Для
того, чтобы функция , дифференцируема на выпуклом
множестве
, была сильно выпуклой, необходимо и
достаточно, чтобы существовало некоторое
, для
которого:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.