Aplicação de métodos Lagrangeano aumentado a problemas com restrições do tipo complementaridade

Authors

  • Leonardo D. Secchin Universidade Federal do Espírito Santo

DOI:

https://doi.org/10.5540/03.2025.011.01.0351

Keywords:

Lagrangeano aumentado, Segunda ordem, Restrições de complementaridade, Restrição de cardinalidade

Abstract

Dois problemas típicos na literatura são considerados: problemas de programação matemática com restrições de complementaridade (do inglês, MPCC) e problemas com restrição de cardinalidade (do inglês, MPCaC). Ambos não satisfazem a maioria das condições de qualificação estabelecidas, logo não há garantia de que métodos convirjam a pontos KKT. A convergência de métodos Lagrangeano aumentado (LA) clássicos em MPCCs foi considerada na literatura. Recentemente, um novo método LA para MPCCs com boa convergência teórica foi proposto e, mais tarde, estendido à MPCaCs. Embora similar à MPCC, MPCaCs são, de certa forma, menos degenerados, o que permite maior flexibilidade para confecção de algoritmos especializados. Neste trabalho destacamos avanços no estudo de MPCCs e MPCaCs, com ênfase em contribuições recentes do autor na convergência de um método LA de segunda ordem aplicado aos problemas considerados.

Downloads

Download data is not yet available.

References

R. Andreani, E. G. Birgin, J. M. Martínez e M. L. Schuverdt. “On augmented Lagrangian methods with general lower-level constraints”. Em: SIAM Journal on Optimization 18.4 (2007), pp. 1286–1309. doi:10.1137/060654797.

R. Andreani, E. G. Birgin, J. M. Martínez e M. L. Schuverdt. “Second-order negative-curvature methods for box-constrained and general constrained optimization”. Em: Computational Optimization and Applications 45.2 (2010), pp. 209–236. doi:10.1007/s10589-009-9240-y.

R. Andreani, G. Haeser, L. M. Mito, A. Ramos e L. D. Secchin. “On the best achievable quality of limit points of augmented Lagrangian schemes”. Em: Numerical Algorithms 90.2 (2022), pp. 851–877. doi:10.1007/s11075-021-01212-8.

R. Andreani, G. Haeser, L. D. Secchin e P. J. S. Silva. “New sequential optimality conditions for mathematical programs with complementarity constraints and algorithmic consequences”. Em: SIAM Journal on Optimization 29.4 (2019), pp. 3201–3230. doi:10.1137/18M121040X.

R. Andreani e L. D. Secchin. “A note on the convergence of an augmented Lagrangian algorithm to second-order stationary points”. Em: Proceeding Series of the Brazilian Society of Computational and Applied Mathematics. Vol. 6. 1. Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional, 2018. doi:10.5540/03.2018.006.01.0303.

R. Andreani, L. D. Secchin e P. J. S. Silva. “Convergence properties of a second order augmented Lagrangian method for mathematical programs with complementarity constraints”. Em: SIAM Journal on Optimization 28.3 (2018), pp. 2574–2600. doi:10.1137/17M1125698.

M. Bucher e A. Schwartz. “Second-order optimality conditions and improved convergence results for regularization methods for cardinality-constrained optimization problems”. Em: Journal of Optimization Theory and Applications 178.2 (2018), pp. 383–410. doi:10.1007/s10957-018-1320-7.

O. P. Burdakov, C. Kanzow e A. Schwartz. “Mathematical programs with cardinality constraints: reformulation by complementarity-type conditions and a regularization method”. Em: SIAM Journal on Optimization 26.1 (2016), pp. 397–425. doi:10.1137/140978077.

L. Guo e Z. Deng. “A new augmented Lagrangian method for MPCCs – theoretical and numerical comparison with existing augmented Lagrangian methods”. Em: Mathematics of Operations Research 47.2 (2022), pp. 1229–1246. doi:10.1287/moor.2021.1165.

A. F. Izmailov, M. V. Solodov e E. I. Uskov. “Global convergence of augmented Lagrangian methods applied to optimization problems with degenerate constraints, including problems with complementarity constraints”. Em: SIAM Journal on Optimization 22.4 (2012), pp. 1579–1606. doi:10.1137/120868359.

X. Jia, C. Kanzow, Patrick M. e G. Wachsmuth. “An augmented Lagrangian method for optimization problems with structured geometric constraints”. Em: Mathematical Programming 199.1–2 (2023), pp. 1365–1415. doi:10.1007/s10107-022-01870-z.

C. Kanzow, A. B. Raharja e A. Schwartz. “An augmented Lagrangian method for cardinality-constrained optimization problems”. Em: Journal of Optimization Theory and Applications 189.3 (2021), pp. 793–813. doi:10.1007/s10957-021-01854-7.

C. Kanzow, A. B. Raharja e A. Schwartz. “Sequential optimality conditions for cardinality-constrained optimization problems with applications”. Em: Computational Optimization and Applications 80.1 (2021), pp. 185–211. doi:10.1007/s10589-021-00298-z.

J. C. A. Medeiros, A. A. Ribeiro, M. Sachine e L. D. Secchin. A practical second-order optimality condition for cardinality-constrained problems with application to an augmented Lagrangian method. Rel. técn. Submetido. 2022.

L. D. Secchin. “Aplicação de métodos de Lagrangiano aumentado a problemas de otimização com restrições de complementariedade”. Tese de doutorado. Unicamp, 2018.

Published

2025-01-20

Issue

Section

Trabalhos Completos