Mathematical optimization

部分sub-field

线性规划:在线性约束与线性目标函数下极值求解。(是convex programming,一些方法[6])
非线性规划:非线性约束与非线性目标函数。(不一定是convex的,解决难度取决于问题本身)
整数规划:部分或者全部变量是整数。(一般不是convex的,通常比Linear Programming更困难。)
二次规划:目标函数二次,constraints为linear。

method:

有不同的思路,calculus-based[12]与iterative[5][6][7]。

modeling:

解决方法有很多,但最具决定性的,其实是建模的过程。因为模型本身是对现实的抽象,必定会存在很多approximations,如何合理地做出abstraction,抓住问题的本质与重点,确定好边界,找到合适的数学语言的表达[9],使得approximations不会太影响模型效果,并能简化模型的计算。[8]

Refer:
[1]:Or tools:https://developers.google.com/optimization/introduction/overview
[2]:Solving Billion-Scale Knapsack Problems:https://www.sohu.com/a/389338572_99979179
[3]:拉格朗日松弛迭代:https://zhuanlan.zhihu.com/p/145944142
[4]:https://en.wikipedia.org/wiki/Mathematical_optimization
[5]:[Fermat] and [Lagrange] found calculus-based formulae for identifying optima, while [Newton] and [Gauss] proposed iterative methods for moving towards an optimum.
Fermat定理:x的极值在f'(x)=0处取得
Lagrange:Lagrangian multipliers(KKT conditions)
[6]:simplex,interior point
[7]:有些问题用searching的方式计算最优(optimal)解复杂度过高,所以采用启发式算法得到次优(good)
[8]:Operation Research(Taha) :1.4 Art of Modeling
[9]:对应到sub-field中,有不同的方法与思路建模,每种方法都对应了一些特定的解法。建模的形式就决定了解法的方向。
[10]:2个随机变量中最大的:https://stats.stackexchange.com/questions/50501/probability-of-one-random-variable-being-greater-than-another
[11]:多个随机变量中最大的:the greatest of a finite set of random variables
[12]:Operation Research(Taha) :18 Classical Optimization Theory

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