中科大-凸优化 笔记(lec40)-松弛对偶

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例:Boolen LP问题

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例:Boolen LP等价问题

{ min ⁡ c T x s . t .      A x ≤ b                x i ( x i − 1 ) = 0 , i = 1 , ⋯   , n    ⇒ L ( x , λ , v ) = c T x + λ T ( A x − b ) + ∑ i = 1 n v i x i 2 − ∑ i = 1 n v i x i = ∑ i = 1 n v i x i 2 + ( c + A λ T − v ) T x − λ T b    ⇒ g ( λ , v ) = inf ⁡ x L ( x , λ , v ) = { − λ T b − 1 4 ∑ i = 1 n ( c i + a i T λ − v i ) 2 v i , v ≥ 0 − ∞ ,                                                                          o t h e r w i s e    ( D )    max ⁡ − λ T b − 1 4 ∑ i = 1 n ( c i + a i T λ − v i ) 2 v i s . t .      λ ≥ 0 , v ≥ 0 max ⁡ λ , v f ( λ , v ) = max ⁡ λ max ⁡ v f ( λ , v ) \begin{cases} \min c^Tx \\ s.t. \;\;Ax\le b\\\;\;\;\;\;\;\;x_i(x_i-1)=0,i=1,\cdots,n \end{cases}\\\;\\\Rightarrow L(x,\lambda,v)=c^Tx+\lambda^T(Ax-b)+\sum_{i=1}^nv_ix_i^2-\sum_{i=1}^nv_ix_i\\=\sum_{i=1}^nv_ix_i^2+(c+A\lambda^T-v)^Tx-\lambda^Tb\\\;\\\Rightarrow g(\lambda,v)=\inf_x L(x,\lambda,v)=\begin{cases} -\lambda^Tb-\frac14\sum_{i=1}^n\frac{(c_i+a_i^T\lambda-v_i)^2}{v_i},v\ge0\\ -\infty,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;otherwise \end{cases}\\\;\\(D)\;\max -\lambda^Tb-\frac14\sum_{i=1}^n\frac{(c_i+a_i^T\lambda-v_i)^2}{v_i}\\s.t.\;\;\lambda\ge0,v\ge0\\\max_{\lambda,v}f(\lambda,v)=\max_\lambda\max_vf(\lambda,v) mincTxs.t.Axbxi(xi1)=0,i=1,,nL(x,λ,v)=cTx+λT(Axb)+i=1nvixi2i=1nvixi=i=1nvixi2+(c+AλTv)TxλTbg(λ,v)=xinfL(x,λ,v)={ λTb41i=1nvi(ci+aiTλvi)2,v0,otherwise(D)maxλTb41i=1nvi(ci+aiTλvi)2s.t.λ0,v0λ,vmaxf(λ,v)=λmaxvmaxf(λ,v)
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例:带等式约束的可微凸优化问题

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