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有限收敛正则凸二次规划的广义共轭梯度法。 (英语) Zbl 1432.90101号

共轭梯度法(CG)是求解大规模强凸二次规划(QP)的一种有效迭代方法。在本文中,我们提出了一些广义CG(GCG)方法来求解在有限次迭代中终止于最优解的(ell_1)正则化(可能不是强的)凸QP。在每次迭代时,我们的方法首先识别一个正值的面,然后沿着目标函数的负投影最小范数次梯度的方向执行精确的线搜索,或者执行一个CG子程序,该子程序执行一系列CG迭代,直到CG迭代越过该面的边界或超过的近似极小值找到此面或子面。我们通过比较目标函数的最小范数次梯度的某些分量与其其余分量的分量的大小来确定应该采取哪种类型的步骤。我们对这些方法的有限收敛性的分析利用了误差界结果以及上述精确线搜索和CG子程序的一些关键特性。我们还表明,通过允许CG子程序的执行存在一些不精确性,所提出的方法能够找到问题的近似解。我们的GCG方法寻找(varepsilon)最优解的总体算术运算成本取决于(O(log(1/varepsilen))中的[A.贝克M.Teboulle先生,SIAM J.成像科学。2,第1期,183-202(2009年;兹比尔1175.94009);于。内斯特罗夫,数学。程序。140,第1(B)号,第125–161页(2013年;Zbl 1287.90067号)],这取决于\(O(1/\sqrt{\varepsilon})\中的\(\varepsilon\)。此外,我们的GCG方法可以直接推广到求解有限收敛的箱约束凸QP。数值结果表明,我们的方法非常适合于求解病态问题。

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