×

一类(随机和非随机)非凸二次规划的精确半定公式。 (英语) Zbl 1445.90073号

数学。程序。 181,编号1(A),1-17(2020); 更正同上,190,第1-2(A)号,845-848(2021)。
摘要:我们研究了一类二次约束二次规划(QCQP),称为对角线QCQP它不包含(j\nek)的非对角项(x_j-x_k),并且我们在问题数据上提供了保证基本Shor半定松弛精确的充分条件。我们的条件补充和完善了文献中已有的条件,可以在多项式时间内进行检查。然后,我们将我们的分析从对角线QCQP扩展到一般QCQPs,即没有特定结构的QQPs。通过将一般QCQP重新构造成对角形式,我们建立了一般QCQ半定松弛精确的新的多项式时间可检充分条件。最后,将这些思想推广到表明,只要约束数的增长速度不超过变量数的固定多项式,一类随机广义QCQP具有高概率的精确半定松弛。据我们所知,这是第一个建立随机一般QCQP半定松弛精确性的结果。

MSC公司:

90C20个 二次规划
90立方厘米22 半定规划
90C26型 非凸规划,全局优化
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] 阿德勒,I。;Megiddo,N.,一种单纯形算法,其平均步长有界于两个较小维数的二次函数之间,J.Assoc.Compute。机器。,32, 4, 871-895 (1985) ·Zbl 0634.65044号 ·doi:10.1145/4221.4222
[2] Anjos,MF;Lasserre,JB,《半定、二次曲线和多项式优化手册》(2012),纽约:Springer,纽约·Zbl 1235.90002号
[3] 安斯特里彻,KM;季军(Ji,J.)。;波特拉,FA;Ye,Y.,线性规划不可行内点算法的概率分析,数学。操作。决议,24,1,176-192(1999)·兹比尔0977.90019 ·doi:10.1287/门24.1.176
[4] 澳大利亚班德拉;Boumal,N。;Singer,A.,角同步最大似然半定松弛的紧性,数学。程序。,163, 1-2, 145-167 (2017) ·Zbl 1365.90188号 ·doi:10.1007/s10107-016-1059-6
[5] Barvinok,A.,距离几何和二次映射的凸性问题,离散计算。地理。,13, 189-202 (1995) ·Zbl 0829.05025号 ·doi:10.1007/BF02574037
[6] 贝克,A。;Pan,D.,带球约束和线性约束的非凸二次优化的分枝定界算法,J.Global Optim。,69, 2, 309-342 (2017) ·Zbl 1382.90082号 ·doi:10.1007/s10898-017-0521-1
[7] Bhojanapalli,S.,Boumal,N.,Jain,P.,Netrapali,P.:二次罚形式的半定程序的低秩解的光滑分析。在:机器学习研究院刊。在第31届学习理论大会上发表,第75卷,第1-28页
[8] Bienstock,D.,Michalka,A.:信任区域子问题变量的多项式可解性。摘自:第二十五届ACM-SIAM离散算法年会论文集,第380-390页·Zbl 1428.90109号
[9] Borgwardt,KH,《单纯形方法——概率方法》(1987),纽约:Springer,纽约
[10] Burer,S.,一个温和的几何介绍,共正优化,数学。程序。,151, 1, 89-116 (2015) ·Zbl 1327.90162号 ·doi:10.1007/s10107-015-0888-z
[11] Burer,S。;Anstreicher,KM,扩展信任区域子问题的二阶-一致约束,SIAM J.Optim。,23, 1, 432-451 (2013) ·Zbl 1298.90062号 ·doi:10.1137/10826862
[12] Burer,S。;Monteiro,RDC,通过低阶因式分解求解半定规划的非线性规划算法,数学。程序。,95, 2, 329-357 (2003) ·Zbl 1030.90077号 ·doi:10.1007/s10107-002-0352-8
[13] 坎迪斯,EJ;斯特罗默,T。;Voroninski,V.,PhaseLift:通过凸规划从幅度测量中准确稳定地恢复信号,Commun。纯应用程序。数学。,66, 8, 1241-1274 (2013) ·Zbl 1335.94013号 ·doi:10.1002/cpa.21432
[14] 德扎,MM;Laurent,M.,《切割几何与度量》。算法与组合数学(1997),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 0885.52001号
[15] Diestel,R.,《图论》,数学研究生教材第173卷(2018年),柏林:施普林格出版社,柏林
[16] 富士,T。;小岛,M.,非凸二次规划的半定规划松弛,J.全局优化。,10, 4, 367-380 (1997) ·Zbl 0881.90101号 ·doi:10.1023/A:1008282830093
[17] 劳伦特,M。;Varvitsiotis,A.,与有界秩半正定矩阵完备相关的一个新图形参数,数学。程序。,145, 1-2, 291-325 (2014) ·Zbl 1293.05238号 ·doi:10.1007/s10107-013-0648-x
[18] 罗,ZQ;马,WK;因此,AMC;Ye,Y。;张,S.,二次优化问题的半定松弛,IEEE信号处理。Mag.,27,3,20-34(2010)·doi:10.1109/MSP.2010.936019
[19] 马达尼,R。;Fazelnia,G。;Lavaei,J.,任意多项式优化问题半定松弛的秩-2矩阵解(2014),纽约:哥伦比亚大学,纽约
[20] 马达尼,R。;Sojoudi,S。;Fazelnia,G。;Lavaei,J.,使用凸优化寻找稀疏线性矩阵不等式的低阶解,SIAM J.Optim。,27,2725-758(2017)·兹比尔1365.90185 ·doi:10.137/14099379X
[21] Pataki,G.,关于半定程序中极值矩阵的秩和最优特征值的多重性,数学。操作。决议,23,339-358(1998)·Zbl 0977.90051号 ·doi:10.1287/门23.2.339
[22] Recht,B。;法泽尔,M。;Parrilo,PA,通过核范数最小化保证线性矩阵方程的最小秩解,SIAM Rev.,52,3,471-501(2010)·兹比尔1198.90321 ·数字对象标识代码:10.1137/070697835
[23] Shamsi,D.、Taheri,N.、Zhu,Z.、Ye,Y.:使用SDP松弛进行传感器网络正确定位的条件。收录:Bezdek,K.、Deza,A.、Ye,Y.(编辑)《离散几何与优化》。Fields Institute Communications,第69卷,第279-301页。斯普林格,海德堡(2013)。10.1007/978-3-319-00200-2_16 ·Zbl 1277.90095号
[24] 肖尔,N.:。二次优化问题。苏联J.计算机。系统。科学。25, 1-11 (1987). 最初出版于Tekhnicheskaya Kibernetika 1128-139(1987)·Zbl 0655.90055号
[25] Smale,S.,关于线性规划单纯形方法的平均步长,数学。程序。,27, 3, 241-262 (1983) ·Zbl 0526.90060号 ·doi:10.1007/BF02591902
[26] A.M.C.:数字通信中半定弛豫检测器的概率分析。参见:第二十届ACM-SIAM离散算法年会论文集,第698-711页。宾夕法尼亚州费城SIAM(2010年)·Zbl 1288.94005号
[27] Sojoudi,S。;Lavaei,J.,具有基本图结构的非线性优化问题的半定松弛精确性,SIAM J.Optim。,24, 4, 1746-1778 (2014) ·Zbl 1327.90221号 ·doi:10.1137/130915261
[28] 斯皮尔曼,DA;Teng,S-H,算法的平滑分析:为什么单纯形算法通常需要多项式时间,J.ACM,51,3,385-463(2004)·Zbl 1192.90120号 ·数字对象标识代码:10.1145/990308.990310
[29] 斯图尔姆,JF;Zhang,S.,关于非负二次函数的锥,数学。操作。决议,28,2,246-267(2003)·Zbl 1082.90086 ·doi:10.1287/门28.2.246.14485
[30] Todd,M.,半定优化,数值学报。,10, 515-560 (2001) ·Zbl 1105.65334号 ·doi:10.1017/S0962492901000071
[31] Todd,MJ,线性互补和线性规划问题的旋转算法的多项式期望行为,数学。程序。,35173-192(1986年)·Zbl 0613.90094号 ·doi:10.1007/BF01580646
[32] 托德,MJ;Tunçel,L。;Ye,Y.,线性规划问题两种复杂性度量的特征、界和概率分析,数学。程序。,90, 1, 59-69 (2001) ·Zbl 0978.90069号 ·doi:10.1007/PL00011420
[33] 杨,B。;Anstreicher,K。;Burer,S.,带空洞的二次型程序,数学。程序。,170, 2, 541-553 (2018) ·Zbl 1401.90147号 ·doi:10.1007/s10107-017-1157-0
[34] Ye,Y.,《线性规划内点算法的概率分析》,数学。操作。研究,19,1,38-52(1994)·Zbl 0799.90086号 ·doi:10.1287/门19.1.38
[35] Ye,Y.,带界和二次约束的近似二次规划,数学。程序。,81, 2, 219-226 (1999) ·Zbl 0971.90056号 ·doi:10.1007/s10107980012a
[36] Ye,Y。;Zhang,S.,二次极小化的新结果,SIAM J.Optim。,14, 1, 245-267 (2003) ·Zbl 1043.90064号 ·doi:10.1137/S105262340139001X
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。