对偶函数与原函数的关系

发布网友 发布时间:2022-04-20 03:46

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懂视网 时间:2023-01-18 18:48

1、对偶规则:对偶式--对于任意一个逻辑函数,若把式中的运算符“.”换成“+”,“+”换成“.”;常量“0”换成“1”,“1”换成“0”,所得的新函数式为原函数式F的对偶式F′,也称对偶函数。

2、对偶规则--如果两个函数式相等,则它们对应的对偶式也相等。即: 若 F1 = F2 则F1′= F2′。运用对偶规则,使需要证明和记忆的公式减少一半,且为函数形式变换和简化带来方便

热心网友 时间:2023-07-01 13:04

一、 原函数的对偶函数和共轭函数

    对偶函数
    原函数 ==> 拉格朗日函数 ==> 对偶函数(拉格朗日对偶函数)

    这里就不具体写形式了,一定要搞清楚各个函数的变量是哪些

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    共轭函数/函数的共轭
    我一下午花了很多很多时间看勒让德变换,终于搞懂共轭函数是啥了!
    B站此小姐姐的数学实在太好了
    维基-勒让德变换

    (公式我省略了sub下面的定义域,不知道怎么打出来)
    相信很多人看了公式跟我一样是很懵*的,跟我们以前学的复数共轭完全不一样,有减法而且还有个sub

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    重点来了(到二之前都是在解释共轭函数):有时候我们不喜欢一个函数里的某些或所有自变量表示,我们就想改变这些自变量而不改变另外一些;这就发生了换元。
    而这里——函数共轭,我们不喜欢原函数用某点的横纵坐标(x,y)表示,我们想用函数上某点斜率还有切线的截距表示!前面这句话实在太重要了,看不懂的多看几遍。其实就是换元,但比一般换元难太多了。

    所以f(x)会被换成 
    x是此点横坐标,f(x)是纵坐标
    p是此点斜率,  是截距(只为正的)

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    截距=斜率*横坐标-f(x) -----------------这边需要好好考虑一下正负问题,因为截距在y轴正还是负半轴得到的结果是不一样的,所以我们加了一个sub取最大,这就不怕结果为负了。因为随着x移动截距是上还是下是变化的,所以我们不能固定的用“斜率*x-f(x)”或反过来**来表示为正的那个


    所以这个时候就有了sub,来取最大,这样就不会有失误了。(在这里我有个为什么不能用绝对值的问题,有懂的大牛告诉我一下)





    最后
    原函数的对偶函数和共轭函数之间存在着联系,但原函数不同,对应的关系也不同。对偶函数和共轭函数之间的转化很重要的“转换点”是sub和inf的转换,


    \

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    二、关于共轭的共轭,对偶的对偶

    (这里的对偶是对偶问题而不是对偶函数)
    这里要着重说一下:对偶函数和对偶问题的区别
    它们是非常非常不一样的概念,问题是为了求最值,而函数就是个f
    a. 对偶函数很容易理解,就是从拉格朗日函数转换过来的,只跟λ \lambdaλ,v相关的函数,不是一个问题(不需要得到最值什么的)
    b. 对偶问题是通过性质“ 对偶函数一定小于原问题的最优解P ∗ P^*P∗ ”,然后我们自然而然想要得到“对偶函数的最大值——D ∗ D^*D∗ ”,因为这就解决了原问题最小/最好下界的问题!如此一来这不就是个“要求最大值的问题”了吗!
    对偶问题是一个凹函数(对偶函数)求最大,定义域还是凸的(λ \lambdaλ>=0),那它不就是个秃问题了吗?!(最大化凹=最小化凸)

    最后:对偶函数一定是凹函数,但对偶问题是秃问题!

    性质:

    函数的共轭一定是凸函数

    函数的对偶问题也一定是凸问题

    所以共轭的共轭不一定是原函数,对偶问题的对偶问题也未必是原问题,因为原函数or问题未必是

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