萨宾·伯格多夫;克里斯蒂扬·卡福塔;伊戈尔·克莱普;Janez Povh 多项式的轨迹优化与轨迹矩问题。 (英语) Zbl 1274.90256号 数学。程序。 137,编号1-2(A),557-578(2013). 本文研究非交换变量多项式的迹优化问题。为了获得这类多项式的迹的下界,用基于厄米平方和和交换子的半定规划(SDP)来表示松弛。结果表明,如果SDP的对偶解满足一个称为平坦性的条件,则可获得下界。此外,作者还提供了一个确定轨迹全局极小值的程序。这篇论文写得很好,并通过许多有用的例子完成。在介绍了第一节中给出的基本符号(nc多项式、厄米平方和)之后,第二节介绍了nc多项式的循环等价关系,其中,如果两个多项式的差是一个换位子,则认为这两个多项式是相等的。基于此关系,给出了循环等价于厄米平方和的nc多项式的凸锥(θ)。使用Gram-Matrix方法,证明了每个nc多项式(f)都在锥(θ)内当且仅当它循环等价于乘积(W^ast G W),其中(G)是一个半正定矩阵,(W)是所有可能的nc多项式的向量,次数小于(f)和(W^ ast)次数的一半逆nc多项式的对应向量。第三节给出了迹优化问题的SDP松弛。结果表明,松弛产生了原问题的一个下界,并且满足强对偶性。此外,还给出了截断轨道矩问题。它推广了Bayer和Teichmann的tracial矩问题,并用于建立平面条件,以保证松弛问题和原问题的解的准确性。对偶SDP解的平坦性条件和相应的度为2k的截断tracial列(y)要求Hankel矩阵(M_k(y))在(M_{k-1}(y)上平坦,即(M_k(y)和。在最后一节中,使用Gelfand-Naimark-Seal构造和Artin-Wedderburn块分解来计算一个数值示例的轨迹最小器表示。审核人:托尔斯滕·博斯(柏林) 引用于16文件 MSC公司: 90C22型 半定规划 13J30型 实代数 47年57日 插值、矩和扩张问题中的线性算子方法 08B20号 自由代数 关键词:平方和;非交换多项式;半定义编程;Tracial矩问题;扁平延长件;自由积极性;实代数几何 软件:Sostools公司;YALMIP公司;GloptiPoly公司;SDPT3系统;NCSO大便;备用POP;csminwel公司;塞杜米;SDPA公司;优化软件的基准;NCAlgebra大学 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{S.Burgdorf}等人,数学。程序。137,编号1--2(A),557--578(2013;Zbl 1274.90256) 全文: 内政部 链接 参考文献: [1] N.I.Akhiezer:经典力矩问题和分析中的一些相关问题。N.Kemmer翻译。哈夫纳出版公司,纽约(1965年)·Zbl 0135.33803号 [2] Burgdorf,S.,Klep,I.:截断轨迹矩问题。《运营杂志》。理论(即将出现)。http://arxiv.org/abs/1001.3679 ·Zbl 1260.47016号 [3] Bessis D.,Moussa P.,Villani M.:量子统计力学中泛函积分的单调收敛变分近似。数学杂志。物理学。16(11), 2318–2325 (1975) ·Zbl 0976.82501号 ·doi:10.1063/1.522463 [4] Bayer C.,Teichmann J.:Tchakaloff定理的证明。程序。美国数学。Soc.134(10),3035–3040(2006)·Zbl 1093.41016号 ·doi:10.1090/S0002-9939-06-08249-9 [5] Ben-Tal,A.,Nemirovski,A.:现代凸优化讲座。MPS/SIAM优化系列。宾夕法尼亚州费城SIAM(2001)·Zbl 0986.90032号 [6] Curto,R.E.,Fialkow,L.A.:平面数据截断复杂力矩问题的解决方案。内存。美国数学。Soc.119(568),x+52(1996)·Zbl 0876.30033号 [7] CimpričJ.:通过半定规划计算对称多项式微分算子的最低特征值的方法。数学杂志。分析。申请。369(2), 443–452 (2010) ·Zbl 1205.90215号 ·doi:10.1016/j.jmaa.2010.03.045 [8] Cafuta,K.,Klep,I.,Povh,J.:NCSOStools:使用非交换多项式进行符号和数值计算的计算机代数系统。最佳方案。方法软件。26(3), 363–380 (2011). http://ncsostools.fis.unm.si ·兹比尔1226.90063 [9] Choi,M.D.,Lam,T.Y.,Reznick,B.:实多项式的平方和。收录:K-理论和代数几何:与二次型和除法代数的联系。《纯粹数学研讨会论文集》,第58卷,第103-126页。AMS,普罗维登斯,RI(1995)·Zbl 0821.11028号 [10] Connes A.:内射因子的分类。案例II1、II和III{\(lambda\)}、{\(\lambda_)}1。安。数学。104(2), 73–115 (1976) ·Zbl 0343.46042号 ·doi:10.2307/1971057 [11] de Oliveira,M.C.,Helton,J.W.,McCullough,S.,Putinar,M.:工程系统和自由半代数几何。In:代数几何的新兴应用。IMA数学及其应用卷,第149卷,第17-62页。施普林格(2008)·Zbl 1156.14331号 [12] Doherty,A.C.,Liang,Y.C.,Toner,B.,Wehner,S.:纠缠多漫游者游戏的量子矩问题和边界。摘自:IEEE第二十三届计算复杂性年会,199-210页。IEEE计算机学会,加利福尼亚州洛斯阿拉米托斯(2008) [13] Eberly W.,Giesbrecht M.:可分代数的有效分解。J.塞姆。计算。37, 35–81 (2004) ·Zbl 1059.16018号 ·doi:10.1016/S0747-7171(03)00071-3 [14] Friedl K.,Rónyai L.:计算代数中一些问题的多项式时间解。交响乐团。理论计算。美国数学。Soc.17,153-162(1985年) [15] Glauber R.J.:光学相干的量子理论。物理学。版本130(6),2529–2539(1963)·doi:10.1103/PhysRev.130.2529 [16] Helton,J.W.,de Oliveira,M.,Miller,R.L.,Stankus,M.:NCAlgebra:非交换代数的数学包。http://www.math.ucsd.edu/\(\sim\)ncalg/ [17] Helton J.W.:“正”非交换多项式是平方和。安。数学。(2) 156(2), 675–694 (2002) ·兹比尔1033.12001 ·doi:10.2307/3597203 [18] Henrion,D.,Lasserre,J.-B.:检测GloptiPoly中的全局优化和提取溶液。In:控制中的正多项式。控制与信息科学课堂讲稿,第312卷,第293–310页。柏林施普林格出版社(2005)·Zbl 1119.93301号 [19] Henrion,D.,Lasserre,J.-B.,Löfberg,J.:GloptiPoly 3:矩、优化和半定规划。最佳方案。方法软件。24(4–5), 761–779 (2009). 网址:http://www.laas.fr/\(\sim\)henrion/software/gloptipoly3/·Zbl 1178.90277号 [20] Klep I.,Povh J.:半定规划和非对易多项式的厄米平方和。J.纯应用。《代数》214740-749(2010)·Zbl 1246.11092号 ·doi:10.1016/j.jpaa.2009.07.003 [21] Klep I.,Schweighofer M.:康奈斯嵌入猜想和厄米特平方和。高级数学。217(4), 1816–1837 (2008) ·Zbl 1184.46055号 ·doi:10.1016/j.aim.2007.09.016 [22] Klep I.,Schweighofer M.:埃尔米特平方和和和BMV猜想。《统计物理学杂志》。133(4), 739–760 (2008) ·Zbl 1158.15018号 ·数字对象标识代码:10.1007/s10955-008-9632-x [23] Lam T.Y.:非交换环的第一堂课。数学研究生教材,第131卷。施普林格,纽约(1991)·Zbl 0728.16001号 [24] Lasserre,J.B.:多项式全局优化和矩问题。SIAM J.Optim公司。11(3), 796–817 (2000/01) ·Zbl 1010.90061号 [25] Lasserre J.B.:矩、正多项式及其应用,第1卷。帝国理工学院出版社,伦敦(2009) [26] Laurent,M.:平方和、矩矩阵和多项式优化。在:代数几何的新兴应用。IMA数学及其应用卷,第149卷,第157-270页。施普林格,纽约(2009)·Zbl 1163.13021号 [27] Löfberg,J.:YALMIP:MATLAB中用于建模和优化的工具箱。载于:CACSD会议记录,台湾台北(2004)。http://users.isy.liu.se/johanl/yalmip/ [28] Mazziotti,D.A.:通过一阶半定规划实现无波函数的量子化学。物理学。修订稿。93(21), 213001, 4 (2004) [29] McCullough S.:几个非交换变量中算子值多项式的因式分解。线性代数应用。326(1–3), 193–203 (2001) ·Zbl 0980.47024号 ·doi:10.1016/S0024-3795(00)00285-8 [30] Mittelmann,D.:SDP和SOCP求解器的独立基准测试。数学。程序。95(2,Ser.B),407–430(2003年)。http://plato.asu.edu/sub/pns.html ·Zbl 1030.90080号 [31] Murota K.、Kanno Y.、Kojima M.和Kojima S.:矩阵*-代数块二对角分解的数值算法及其在半定规划中的应用。日本。J.Ind.申请。数学。27(1), 125–160 (2010) ·Zbl 1204.65068号 ·doi:10.1007/s13160-010-0006-9 [32] Maehara T.,Murota K.:具有一般不可约分量的矩阵*-代数的块对角分解的数值算法。日本。J.Ind.申请。数学。27(2), 263–293 (2010) ·Zbl 1204.65035号 ·doi:10.1007/s13160-010-0007-8 [33] Malick J.,Povh J.,Rendl F.,Wiegele A.:半定规划的正则化方法。SIAM J.Optim公司。20(1), 336–356 (2009) ·Zbl 1187.90219号 ·doi:10.1137/070704575 [34] Nesterov Y.,Nemirovskii A.:凸规划中的内点多项式算法。SIAM应用数学研究,第13卷。SIAM,费城(1994)·Zbl 0824.90112号 [35] Parrilo P.A.:半代数问题的半定规划松弛。数学。程序。96(2,Ser.B),293–320(2003)·Zbl 1043.14018号 ·文件编号:10.1007/s10107-003-0387-5 [36] Pironio S.,Navascus M.,Acin A.:非交换变量多项式优化问题的收敛松弛。SIAM J.Optim公司。20(5), 2157–2180 (2010) ·Zbl 1228.90073号 ·doi:10.1137/090760155 [37] Prajna,S.、Papachristodoulou,A.、Seiler,P.、Parrilo,P.A.:SOSTOOLS及其控制应用。In:控制中的正多项式。控制与信息科学课堂讲稿,第312卷,第273-292页。施普林格,柏林(2005)。http://www.cds.caltech.edu/sostools/ ·Zbl 1119.93302号 [38] Parrilo,P.A.,Sturmfels,B.:最小化多项式函数。In:《算法与定量实代数几何》(Piscataway,NJ,2001)。离散数学和理论计算机科学DIMACS系列,第60卷,第83-99页。美国数学学会,普罗维登斯,RI(2003)·Zbl 1099.13516号 [39] Pál,K.F.,Vértesi,T.:贝尔不等式的量子界。物理学。版本A(3)79(2),022120,12(2009) [40] Ramana M.V.:半定规划的精确对偶理论及其复杂性含义。数学。程序。序列号。B 77(2),129–162(1997)·兹伯利0890.90144 [41] Stochel J.:解决截断力矩问题可以解决全力矩问题。格拉斯。数学。J.43(3),335–341(2001)·Zbl 0995.44004号 [42] Sturm,J.F.:使用SeDuMi 1.02,一个用于对称锥体优化的MATLAB工具箱。最佳方案。方法软件。11/12(1–4), 625–653 (1999). http://sedumi.ie.lehigh.edu/ ·Zbl 0973.90526号 [43] Toh,K.-C.,Todd,M.J.,TüTüncü,R.-H.:SDPT3是一个用于半丹尼斯编程的Matlab软件包。最佳方案。方法软件。11, 545–581 (1999). http://www.math.nus.edu.sg/\(\sim\)mattohkc/sdpt3.html·Zbl 0997.90060号 [44] Waki,H.,Kim,S.,Kojima,M.,Muramatsu,M.,Sugimoto,H.:算法883:SparcePOP——多项式优化问题的稀疏半定规划松弛。ACM事务处理。数学。柔和。第35(2)条,第15、13条(2009年) [45] Wolkowicz H.,Saigal R.,Vandenberghe L.:半定规划手册。多德雷赫特·克鲁沃(2000)·Zbl 0951.90001号 [46] Yamashita M.、Fujisawa,K.、Kojima,M.:SDPA 6.0(半定规划算法6.0)的实现和评估。最佳方案。方法软件。18(4), 491–505 (2003). http://sdpa.sourceforge.net/ ·Zbl 1106.90366号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。