ВОЗМОЖНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ МЕТОД
— метод численного решения задачи программирования выпуклого, основанный на построении последовательности точек, каждая из которых получается из предыдущей путем сдвига вдоль направления, не выводящего за пределы допустимой области, и вдоль которого минимизируемая функция убывает.
Пусть задача выпуклого программирования приведена к такому виду: минимизировать
при ограничениях
где
— выпуклые дифференцируемые ф-ции,
вектор. Кроме того, предполагается, что существует точка у такая, что
. Для каждого
обозначим через
мн-во тех индексов I, для которых —
. Пусть точка
удовлетворяющая условиям (1), уже построена и имеется
. Шаг алгоритма, т. е. переход от точки
производим по следующим правилам.
1) Решаем задачу программирования линейного — минимизировать
при ограничениях;
где
—
-мерный вектор,
градиент ф-ции
в точке
Обозначим решение этой задачи соответственно через
2) Различают три случая в зависимости от соотношения
а)
полагаем
б)
полагаем
в)
решаем задачу минимизации
при ограничениях:
Пусть
— решение этой задачи. Если в результате решения получим
то точка
решение исходной задачи. Если
то
, а в качестве
берем вектор
.
3) Полагаем
, где
наибольшее значение t, при котором удовлетворены все неравенства
На этом шаг алгоритма закончен. Точка
берется за начальную и все повторяется.
Для начала процесса необходимо найти точку
удовлетворяющую ограничениям (1).
Для этого В. н. м. решается вспомогательная задача: минимизировать
при ограничениях
Применение конечного числа шагов В. н. м. к этой задаче, для которой уже легко найти начальную точку, приводит к нахождению точки, удовлетворяющей условию (1). Доказано, что В. н. м. порождает последовательность, все предельные точки которой являются решением задачи выпуклого программирования.
Б. Н. Пшеничный.