【摘 要】
:
凸优化模型与算法是当前优化领域内的热门问题,其广泛应用于经济平衡、图像处理、交通运输和机器学习等领域.带有等式约束的二次凸优化问题是凸优化模型中一类重要的问题.在这类问题中,目标函数为二次凸函数,具备强凸性质,有利于算法改进.求解该模型的经典算法包括增广拉格朗日乘子法(ALM)、交替方向乘子法(ADMM)、邻近点算法(PPA)、对偶上升法(DAM)等.其中,DAM算法是一种经典有效的方法,其基本思
论文部分内容阅读
凸优化模型与算法是当前优化领域内的热门问题,其广泛应用于经济平衡、图像处理、交通运输和机器学习等领域.带有等式约束的二次凸优化问题是凸优化模型中一类重要的问题.在这类问题中,目标函数为二次凸函数,具备强凸性质,有利于算法改进.求解该模型的经典算法包括增广拉格朗日乘子法(ALM)、交替方向乘子法(ADMM)、邻近点算法(PPA)、对偶上升法(DAM)等.其中,DAM算法是一种经典有效的方法,其基本思想是在强对偶条件成立的情况下,最小化原始变量并更新对偶变量以求解对偶问题的最优解.何炳生和张夏阳利用梯度投影思想,对DAM算法进行改进,提出一种带有自适应步长的对偶上升法(NDAM).对数二次近端正则项(LQP)是通过在目标函数上增加一个非负卦限约束,将子问题转化为一个无约束非线性方程组问题,在较弱的假设条件下可证明其全局收敛性.为了保证算法的优良效果,提高算法运算效率,众多学者将LQP正则项加入到算法生成的子问题中,本文也基于此展开研究.首先,本文在NDAM算法的基础上介绍一种修正的自适应对偶上升算法(MDAM),这与后文要提出的算法有很大的相关性.其次,本文将对数二次近端正则项(LQP)应用于MDAM算法的子问题,提出了一种带有LQP正则项的自适应对偶上升算法(DAMLQP).进一步的,将DAMLQP算法扩展为解决带有两块变量的凸优化问题,所提出的两个算法不仅保证了收敛性,步长也可以选取任意初始值,使得算法更容易实施;并且,DAMLQP算法进一步扩大了参数范围,潜在的增加了收敛速率;当并行计算设备允许时计算时间大大减少.在理论分析部分,本文利用变分不等式的相关知识证明了两个算法的收敛性.最后,在数值实验部分进一步验证了DAMLQP算法的优势.在不同问题规模设置下,DAMLQP算法的速度性能远超标准凸优化求解器CVX,与定制邻近点算法(CPPA)相比,DAMLQP算法也具有一定的竞争力.特别地,在更大的维数n和更高精度tol的设置下,DAMLQP算法优于CPPA算法.因此,DAMLQP算法更适合在高精度设置下求解大规模问题,并且具有一定的计算性能优势,更适合于实际问题的求解.
其他文献
改善人居环境是乡村振兴战略中“生态宜居”的重要内容,随着社会经济不断发展,人民对美好生活的要求也在逐渐增加,而在我国目前的情况下,农村依旧是矛盾最突出、任务最繁重的地方。如何分类有序、持续有效地改善农村人居环境,是三农领域的重要环节,也是各级政府亟需解决的现实问题。本文以山东省东明县为研究对象,以农村人居环境为研究内容,借助文献分析法、实地调研法、访谈法,并运用多元共治、需求层次、可持续发展等理论
在中国城镇化快速发展的背景下,农村经济也呈现出了强劲的增长态势。然而,与经济的快速发展形成鲜明对比的是农村的软实力仍较为薄弱,其中尤以农村教育及教师队伍建设最为突出。伴随着我国城镇化进程的不断推进,这一问题日益显现出来。在农村基础教育改革与发展的历程中,农村教师是关键性所在,具有举足轻重的作用。因此,建设一支素质过硬的高水平教师队伍是实现教育均衡发展的重要前提与基础,也是实现城乡教育一体化的关键举
青稞是一种重要的高原谷类作物,富含生物活性物质,营养价值较高。青稞粉中较高的膳食纤维和赖氨酸及较低的面筋蛋白含量,使其适合制作饼干。但过多的膳食纤维也会影响口感。同时,制粉工艺的不同会影响青稞粉的理化特性和营养成分含量,进而影响饼干品质。而以挤压改性为代表的物理改性技术也可以改变食品组分结构,实现杂粮谷物制品品质的改善。因此,本文拟探究不同磨粉方式对青稞粉理化和营养特性的影响,通过测试制成无糖饼干
投资者总是期望在各种资产中找到投资回报最大,投资风险最小的投资选择.这类投资组合优化问题由Markowitz(1952)提出,其中期望收益和风险分别用期望值和方差表示.之后,许多研究者开始研究投资组合模型和求解算法.众所周知,证券市场的复杂性不可避免的导致不确定信息和随机信息同时存在.面对那些历史数据缺失或者失效的情景,依靠专家的主观估计要比使用概率论更具有说服力.因此,本文将资产证券的收益率假定
随着数字经济这一新经济形态的出现和发展,各个产业和行业迎来了飞速发展的黄金期。在数字经济背景下,推进农业产业与大数据的融合,找寻数字经济赋能农业产业的实现路径,助力农业科技水平的提高和农业产业化工作的落实,对生产力的发展与解放,完善生产关系,把金乡县大蒜产业推向一个新的高度,具有不容忽视的意义。本文以金乡县大蒜产业为研究对象,立足于金乡县大蒜产业发展的实际情况,运用文献研究法、问卷调查法以及经验总
受疫情影响,全球经济活动开始越来越多地转向线上进行,数字经济不断赋能全球产业链、供应链发展,推动生产方式深刻变革、加速全球要素资源流动、改变全球经济结构现状、加快全球竞争格局的重新塑造,数字化对人类的生产方式、生活方式和治理方式产生了不可估量的影响。各国为了争夺数字技术的领先地位纷纷加快数字化投入,开展数字战略布局,以赢得经济和战略上的优势。在新形势下,我国“十四五”规划中强调“加快数字化发展,建
众包是一种新型的任务分配模式,它通过互联网大众群体智慧来完成任务。随着众包平台中任务的日益复杂化,如何寻找更优的分配方式和探索工人在执行任务时的协作机理已成为复杂众包任务分配的研究的热点问题,并给众包研究带来了新的挑战。本文以复杂任务分配和工人合作机制为研究目标,对大规模的复杂任务的全局分配方式进行深入研究,并且探索了工人在合作执行任务中的策略同步机制,提出了众包任务集体分配模型和工人的策略协调同