理论教育 可行性条件的搜索方向及几何意义

可行性条件的搜索方向及几何意义

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:所谓满足可行性条件,是指沿该方向一定有可行点存在。对于在某一约束gj边界上的可行点,其满足可行性要求的搜索方向S,一定是指向该起作用约束函数值的增大方向。如果迭代点X是在J个约束边界的相交处,则这些约束都是起作用约束,即于是式可改写成:式表明,为满足可行性要求,搜索矢量S应分别与J个起作用的约束梯度矢量Δgj=0(j=1,2,…图2-11 可行性条件的几何意义

可行性条件的搜索方向及几何意义

所谓满足可行性条件,是指沿该方向一定有可行点存在。即由Xk)点出发,沿Sk)方向,取适当步长hk),则

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必须在可行域内。换言之,978-7-111-29617-1-Chapter02-129.jpg必须是可行点。其判断准则是:若978-7-111-29617-1-Chapter02-130.jpg)点的所有约束函数值都大于零,则它是可行域内部的可行点;若978-7-111-29617-1-Chapter02-131.jpg点的某个或某几个约束函数值等于或接近于零,则该点是边界上的可行点,而这一个或几个约束称为978-7-111-29617-1-Chapter02-132.jpg点的起作用约束。对于在某一约束gjX)边界上的可行点978-7-111-29617-1-Chapter02-133.jpg,其满足可行性要求的搜索方向Sk,一定是指向该起作用约束函数值的增大方向。若引用方向导数概念,则gjX)沿Sk的方向导数应大于零或等于零(当gjX)为线性函数时)。即

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同理,若取搜索方向为单位矢量,则上式可用矩阵形式表示:

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若以βk表示矢量978-7-111-29617-1-Chapter02-136.jpg978-7-111-29617-1-Chapter02-137.jpg的夹角,则有

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这表明,为满足可行性要求,搜索矢量978-7-111-29617-1-Chapter02-139.jpg与起作用约束函数梯度矢量978-7-111-29617-1-Chapter02-140.jpg的夹角应为锐角,其几何意义如图2-11a所示。(www.daowen.com)

如果迭代点Xk是在J个约束边界的相交处,则这些约束都是起作用约束,即

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于是式(2-42)可改写成:

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式(2-44)表明,为满足可行性要求,搜索矢量Sk应分别与J个起作用的约束梯度矢量ΔgjXk)=0(j=1,2,…,J)的夹角均为锐角。图2-11b表示了迭代点Xk在两个约束边界交汇处的情况。对于约束g1X),可行方向应在过Xkg1X)曲线的切线t1-t1的上方,对于g2X),可行方向又应在t2-t2的右上方,从而形成一个公共区域ξ。按前所述,搜索矢量Sk应限制在该区域内。

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图2-11 可行性条件的几何意义

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