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Título
Penalidades Generalizadas e Métodos de Lagrangeano Aumentado para Programação Não-Linear
Linha de pesquisa
Otimização
Tipo de publicação
Tese de Doutorado
Número de registro
Data da defesa
2/3/1998
Resumo
Apresentamos um algoritmo para resolver problemas de programação não linear não convexos e diferenciáveis usando uma família de funções de penalidade que dependem de dois parâmetros b e a. 0 algoritmo gera uma sequência cujos pontos limites são soluções do problema considerado. A cada itera o parâmetro a diminui enquanto b aumenta somente se o iterado é inviável. Mostramos que se a condição de qualificação de Mangasarian-Fromovitz é satisfeita, os iterados permanecem viáveis para b suficientemente grande.  Consideramos também duas famílias de funções de penalidade a ser usadas em métodos de lagrangeano aumentado, uma delas com a novidade que a derivada no infinito na direção +1 é finita. Introduzimos uma relevante e conveniente mudança de variáveis em ambas as classes de penalidades tais que a derivada na origem da penalidade é igual a m > 0. Um fato interessante a destacar, é que estas mudanças nas penalidades conduzem a distâncias de Bregman via dualidade de Fenchel. Apresentarmos um algoritmo de lagrangeano aumentado para cada uma das penalidades, cuja convergência está garantida pela teoria existente para distâncias de Bregman. Uma prova de convergência ergódica primal é mostrada e, sob condições apropriadas, a sequência primal é limitada e todos os seus pontos limites são soluções ótimas do problema considerado.
Abstract
We present an algorithm for solving nonlinear and nonconnex differentiable programming problems using a familiy of penalty functions depending on the parameters b and a. The algorithm generates a sequence of points whose limit points are optimal solutions for the considered problem. At each iteration, the parameter r is decreased and the parameter is augmented only if the iterate is infeasible. We show that if the Mangasarian-Fromovitz constraint qualification holds, then the iterates remain feasible for b sufficiently large.  We consider two families of penalty functions used in the augmented Lagrangian approach. One of the families bas the property that the derivative at infinite in the direction +1 is finite. We introduce a convenient and relevant shift in both classes of penalty functions such that the derivative at the origin is equal to m > 0. It is interesting to emphasize that these shifts in the penalty functions lead to Bregrnan distances using the Fenchel duality theory. We present an augmented Lagangean algorithm for each penalty. We show an ergoclic convergence result for the primal sequence, furthermore, under suitable conditions this sequence is bounded and all of its limit points are optimal solutions of the considered problem.
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