Почему методы точечного старта трудно согреть?

10

Я часто сталкиваюсь с общей пословицей, что методы внутренней точки трудно начать с теплого начала. Есть ли интуитивное объяснение этому совету? Существуют ли ситуации, в которых можно ожидать выгоды от теплого старта в методе внутренней точки? Кто-нибудь может порекомендовать несколько полезных ссылок по теме?

Кристофер Джонсон
источник

Ответы:

11

Методы внутренних точек работают, следуя центральному пути к оптимальному решению. Когда вы изменяете целевую функцию, оптимальное решение из предыдущей версии проблемы далеко от центрального пути для новой задачи, поэтому требуется несколько итераций, чтобы вернуться к центральному пути, и, кроме того, необходимо вернуться к достаточно хорошо центрированному решение. Тогда вам придется идти по пути к новому оптимальному решению. Вы также можете просто запустить метод внутренней точки с произвольной точки.

Для сравнения, симплекс-метод (первичный или двойственный) перемещается от вершины к вершине допустимого множества. В типичном случае достаточно небольшое изменение цели приведет к новому оптимальному решению, которое находится всего в нескольких симплексных поворотах.

... добавлено к интуитивному объяснению выше, чтобы дать больше деталей ...

В вычислительной практике опыт просто не показал существенной пользы для теплых начальных двойственно-внутренних методов внутренней точки. Это не является особенностью широко используемых кодов, таких как CPLEX и Gurobi (компании, которые производят эти пакеты, наверняка добавят такую ​​функцию, если это того стоит), и существует относительно немного статей, обсуждающих стратегии для теплых стартовых внутренних методов. ,

Я рекомендую две ссылки:

Е.А. Илдирим и С. Райт. Стратегии теплого старта в методах внутренней точки линейного программирования. Журнал SIAM по оптимизации 12: 782-810, 2002. В этой статье приведены некоторые теоретические основы некоторых стратегий теплого старта. См. Http://pages.cs.wisc.edu/~swright/papers/YilW02a.pdf

В более поздней работе, соавтором которой является Йилдирим, даются некоторые вычислительные результаты, но авторы признают, что простой холодный старт в их тестах часто быстрее, чем теплый старт:

Э. Джон и Э. А. Йилдирим. Реализация стратегий горячего старта в методах внутренних точек для линейного программирования в фиксированном измерении. Вычислительная оптимизация и приложения. 41: 151-183, 2008. См. Http://link.springer.com/article/10.1007/s10589-007-9096-y.

Брайан Борхерс
источник
Должен сказать, я чувствую, что твоих объяснений немного не хватает. Для проблемы, которая немного не обусловлена, поиск выполнимой точки уже является проблемой сам по себе, и большинство методов используют методы «Фазы I», чтобы найти эту первую выполнимую точку. Мне до сих пор неясно, почему вы не можете использовать выполнимую точку, чтобы хотя бы пропустить этот этап, если не обеспечить фактического успеха метода.
olamundo
На самом деле, большинство реализаций первично-двойственных методов внутренней точки используют неосуществимую (в отношении ограничений равенства) начальную точку и одновременно работают над осуществимостью и оптимальностью. Там нет отдельного этапа I.
Брайан Борхерс