凸优化到底是用来做什么的?
2024-07-22
[摘要] 凸优化首先,吐槽一下这个问题,这简直就是在问数学是用来做什么的?其次,真要认真回答的话,有两点原因:非常多的问题,可以建模成一个数学问题,这个数学问题往往是一个优化问题。如果这个问题还是凸函数,那么就是一个凸优化问题了。所以凸优化就是用来解决一个凸函数求最小值的。至于能解决什么问题,看你的应用是啥了。比如可以是计算机视觉的一些经典问题(denoising,segmentat

凸优化

首先,吐槽一下这个问题,这简直就是在问 数学是用来做什么的?

其次,真要认真回答的话,有两点原因:

  1. 非常多的问题,可以建模成一个数学问题,这个数学问题往往是一个优化问题。如果这个问题还是凸函数,那么就是一个凸优化问题了。所以凸优化就是用来解决一个凸函数求最小值的。至于能解决什么问题,看你的应用是啥了。 比如可以是计算机视觉的一些经典问题(denoising, segmentation), 甚至于数独也可以变成一个凸优化问题。
  2. 对于非凸的问题,凸优化的意义就是给予一个铺垫。这就好比先得学会自然数的加减乘除,会更好的解决小数、负数、无理数这些东西的加减乘数。

常见科研或工业问题,无外乎线性规划,非线性规划,而非线性规划里,尤属凸优化最流行,至于非凸优化,目前主要是靠着寻找一个或若干个局部最优解,去近视代替全局最优解,例如深度学习模型


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