Квадратичне програмування англ Quadratic programming QP особливий тип оптимізаційної задачі Це задача оптимізації зведен

Квадратичне програмування (англ. Quadratic programming, QP) — особливий тип оптимізаційної задачі. Це задача оптимізації (зведення до мінімуму або максимуму) квадратичної функції декількох змінних при лінійних обмеженнях на ці змінні. Квадратичне програмування є одним з видів нелінійного програмування.

«Програмування» в цьому контексті стосується формальної процедури розв'язання математичної задачі. Таке використання сягає 1940-х років і не пов'язане конкретно з поняттям «комп'ютерне програмування», яке поширилося пізніше. Щоб уникнути плутанини, інколи використовують термін «оптимізація» — наприклад, «квадратична оптимізація».

Формулювання задачі квадратичного програмування ред.

Задачу квадратичного програмування можна сформулювати так:

Нехай x належить простору . Матриця n×n Q симетрична, і c — будь-який n×1 вектор.

Мінімізувати (відносно x)

З урахуванням одного або декількох обмежень у такій формі:

де вказує на транспонування вектора . Позначення означає, що кожен елемент вектора Ax менший або дорівнює відповідному елементу вектора .

Якщо матриця є невід'ємноозначеною, то є опуклою функцією: у цьому разі задача квадратичного програмування має глобальний мінімум, якщо існує деякий допустимий вектор x (вектор, що задовольняє обмеження) і якщо обмежена знизу в допустимій області. Якщо матриця Q є додатноозначеною і задача має допустимий розв'язок, то глобальний мінімум є унікальним.

Якщо дорівнює нулю, то задача стає задачею лінійного програмування.

Пов'язана з цим задача квадратичного програмування з квадратичними обмеженнями^[en] може бути поставлена додаванням квадратичних обмежень на змінні.

Методи розв'язування ред.

Розв'язувачі, мови сценаріїв і програмування ред.

Див. також ред.

Квадратична функція

Примітки ред.

Wright, Stephen J. (2015). Continuous Optimization (Nonlinear and Linear Programming). У Nicholas J. Higham. The Princeton Companion to Applied Mathematics (Princeton University Press): 281–293.
Nocedal, Jorge; Wright, Stephen J. (2006). Numerical Optimization (вид. 2nd). Berlin, New York: Springer-Verlag. с. 449. ISBN 978-0-387-30303-1. .

Джерела ред.

Cottle, Richard W.; Pang, Jong-Shi; Stone, Richard E. (1992). The linear complementarity problem. Computer Science and Scientific Computing. Boston, MA: Academic Press, Inc. с. xxiv+762 pp. ISBN 978-0-12-192350-1. MR 1150683.
Garey, Michael R.; Johnson, David S. (1979). Computers and Intractability: A Guide to the Theory of NP-Completeness. W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-1045-5. A6: MP2, pg.245.
Gould, Nicholas I. M.; Toint, Philippe L. (2000). A Quadratic Programming Bibliography. RAL Numerical Analysis Group Internal Report 2000-1.
Murty, K. G. (1988). . Sigma Series in Applied Mathematics 3. Berlin: Heldermann Verlag. с. xlviii+629 pp. ISBN 3-88538-403-5. Архів оригіналу за 1 квітня 2010. Процитовано 10 червня 2011. (Доступна для завантаження на сторінці професора Katta G. Murty [ 6 Червня 2011 у Wayback Machine.].) MR949214

Посилання ред.

Сторінка про квадратичне програмування (QP) [ 7 Червня 2011 у Wayback Machine.] (англ.)
(англ.)

[PrincetonCompanion-1] Wright, Stephen J. (2015). Continuous Optimization (Nonlinear and Linear Programming). У Nicholas J. Higham. The Princeton Companion to Applied Mathematics (Princeton University Press): 281–293.

[2] Nocedal, Jorge; Wright, Stephen J. (2006). Numerical Optimization (вид. 2nd). Berlin, New York: Springer-Verlag. с. 449. ISBN 978-0-387-30303-1. .