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- 推導(dǎo)得出KKT條件 -
正是在求解凸優(yōu)化的含不等式約束時(shí),推導(dǎo)出了KKT條件,下面通過圖形和符號一步一步推導(dǎo)。
帶求解問題
f(x) 最小值為 0 ,如下圖,同時(shí)給出了帶約束極小值與無約束一致需要滿足的兩個條件(第二個條件正是正定二次型)
以上情況,我們稱此約束失效(not active),如下圖所示:
為了讓以上約束生效,重新定義目標(biāo)函數(shù):
即等同于圓心位置移動:
容易看出,如果不帶約束,目標(biāo)函數(shù)的最小值位于圓心處取得,但是此處不能滿足約束:
因此,直觀感覺,目標(biāo)函數(shù)的最小值是在恰好與約束區(qū)域邊界外切處取得,如下圖所示:
用數(shù)學(xué)公式描述,即滿足:
正是基于這個等式,定義了著名的拉格朗日乘子法:
總結(jié)以上兩種情況(無約束極小值取得位置是否位于可行域內(nèi)):
合并以上兩種,追求簡約,總結(jié)了約束條件,這就是:KKT條件
具體來說:
1)
合并為KKT條件:
2)
比較容易觀察
3)
合并為KKT條件4:
4)
合并為條件3:
上式等式正是支持向量機(jī)中為什么真正只有兩個點(diǎn)起到分類作用的原因
5)半正定二次型約束,等價(jià)于凸優(yōu)化
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網(wǎng)站標(biāo)題:怎樣推導(dǎo)得出KKT條件
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