Eşleniklik, kuasidiferansiyellenebilme ve konveks olmayan optimizasyon

Abstract

Pozitif homojen fonksiyonlar için Küçük ve ark. [41] tarafından geliştirilen zayıf alt/üst exhauster kavramları zayıf subdiferansiyel/süperdiferansiyel ve exhausterlar arasındaki ilişkiler yardımıyla kurulmuş ve exhausterların özel bir sınıfını oluşturmuşlardır. Aynı çalışmada, zayıf exhausterların kolaylıkla hesaplanabilmesi için Minkowski toplam ve fark işlemleriyle bazı geometrik yöntemler verilmiştir. Zayıf exhausterlar kullanılarak gerekli ve yeterli optimallik koşulları da verilmiştir.Ayrıca, zayıf alt (üst) exhausterların, zayıf subdiferansiyelin (zayıf süperdiferansiyelin) sadece sınır noktalarıyla indekslenerek indirgenebileceği gösterilmiştir [42]. İndirgenmiş zayıf exhausterlarla da optimallik koşulları ifade edilmiştir. Buçalışmada, (zayıf) eşlenik fonksiyon ile (zayıf) exhausterlar arasındaki ilişkiler incelenmiştir. İlk olarak, bir fonksiyonun zayıf subdiferansiyeli bu fonksiyonun zayıf eşleniği cinsinden ifade edilmiş ve bu yeni ifade zayıf alt exhausterların da zayıf eşlenik dönüşümle karakterize edilmesini sağlamıştır. Bu karakterizasyon kullanılarak, maksimizasyon problemleri için yeni optimallik koşulları elde edilmiştir. Daha sonra, konveks bir optimizasyon probleminin amaç fonksiyonunun yönlü türeviniamaç fonksiyonu kabul eden yeni bir optimizasyon problemi oluşturulmuştur. Bu problemin eşlenik dualinin çözümleri, asıl problemin değer fonksiyonunun üst exhausterına ait kümeler cinsinden ifade edilmiştir. Bununla birlikte, konveks olmayan optimizasyon problemleri de ele alınarak, bunların zayıf Fenchel dual problemlerinin çözümleri zayıf üst exhausterlarla karakterize edilmiştir. Böylelikle, her iki durumda da asıl problemin kritik noktalarını belirleyen yöntemler oluşturulmuştur. Kuasidiferansiyellenebilir fonksiyonların da minimizasyonu incelenerek amaç fonksiyonu kuasidiferansiyellenebilir olan bir optimizasyon probleminin, dc-fonksiyon olan yönlü türevini amaç fonksiyonu kabul eden bir DC programlama problemi kurulmuştur. Bu problemin ve DC dualinin çözüm kümeleri için karakterizasyonlar verilmiştir. Ayrıca, bu tip optimizasyon problemlerinin zayıf Fenchel dualinin çözümü için de bir karakterizasyon verilmiştir.