Кіріспе
Төменгі деңгейі құрғақ математикалық функция жиынтығы Вариациялар калькулусында қолданылатын құрғақтықтың байланысты емес жалпылауы Математикада квазикургақ функция - нақты векторлық кеңістіктің интервалында немесе құрғақ қосалқы жиынтығында анықталған нақты бағаланған функция, сондықтан нысанның кез келген жиынтығының кері бейнесі құрғақ жиынтық болып табылады. Бір айнымалы функциясы үшін, қисықтың кез келген бөлігінде ең жоғары нүкте - соңғы нүктелердің бірі. Квазиконвекс функцияның теріс бөлігі квазиконкав деп аталады. Квазиконвексия - бұл конвексияға қарағанда жалпы қасиет, өйткені барлық конвексиялық функциялар да квазиконвексиялық, бірақ барлық квазиконвексиялық функциялар конвексиялық емес. Біркелкі бірмодальды функциялар квазиконвективті немесе квазиконкавты болып табылады, алайда бұл бірнеше аргументтері бар функциялар үшін міндетті түрде емес. Мысалы, 2 өлшемді Розенброк функциясы унимодальді, бірақ квазиконвекс емес, ал жұлдызды конвексті төменгі деңгейлі жиынтықтары бар функциялар квазиконвекссіз унимодальді болуы мүмкін.
the unrelated generalization of convexity used in the calculus of variations
In mathematics, a quasiconvex function is a real valued function defined on an interval or on a convex subset of a real vector space such that the inverse image of any set of the form is a convex set. For a function of a single variable, along any stretch of the curve the highest point is one of the endpoints. The negative of a quasiconvex function is said to be quasiconcave. Quasiconvexity is a more general property than convexity in that all convex functions are also quasiconvex, but not all quasiconvex functions are convex. Univariate unimodal functions are quasiconvex or quasiconcave, however this is not necessarily the case for functions with multiple arguments. For example, the 2 dimensional Rosenbrock function is unimodal but not quasiconvex and functions with star convex sublevel sets can be unimodal without being quasiconvex.
Қолданбалар
Квазиконвекс функциялар математикалық талдауда, математикалық оңтайландыруда, ойын теориясы мен экономикада қолданылады.
Математикалық оңтайландыру
Сызықтық емес оңтайландыруда квазиконвекстік бағдарламалау квазиконвекстік функциялардың минимумына (егер ол бар болса) жиналатын итеративтік әдістерді зерттейді. Квазиконвекстік бағдарламалау - бұл конвекстік бағдарламалаудың жалпылауы. Квазиконвекстік бағдарламалау "сурогат" дуалдық мәселелерді шешуде қолданылады, олардың бидуалдары бастапқы мәселенің квазиконвекстік жабылуын қамтамасыз етеді, сондықтан лагранждық дуалдық проблемалар ұсынған конвекстік жабылудан гөрі тығыз шекараларды қамтамасыз етеді. Теориялық тұрғыдан алғанда, квазиконвективті бағдарламалау және конвективті бағдарламалау мәселелерін ақылға қонымды уақыт ішінде шешуге болады, онда қайталау саны проблеманың өлшемінде көпмұндық сияқты өседі (және шамалау қатесінің керісінше); дегенмен, мұндай теориялық "тиімді" әдістер "айырмалы қатар" қадамдық өлшем ережелерін қолданады, олар алғаш рет классикалық субградиент әдістер үшін әзірленді. Дивергентті тізбек ережелерін пайдаланатын классикалық субградиент әдістері қазіргі заманғы конвексті азайту әдістерінен, мысалы субградиент проекция әдістері, түсіп түсудің бундельдік әдістері және тегіс емес сүзгі әдістерінен әлдеқайда баяу.
Экономика және бөлшектік дифференциалдық теңдеулер: Минимакс теоремалары
Микроэкономикада квазиконкавты пайдалы функциялар тұтынушылардың конустық артықшылықтары бар екенін білдіреді. Квазиконвекс функциялар ойын теориясында, өндірістік ұйымда және жалпы тепе-теңдік теориясында, әсіресе Сионның минимакс теоремасының қолданбалары үшін маңызды. Джон фон Нейманның минимакс теоремасын жалпылау, Сион теоремасы, сондай-ақ, ішінара дифференциалдық теңдеулер теориясында қолданылады.
also in game theory, industrial organization, and general equilibrium theory, particularly for applications of Sion's minimax theorem. Generalizing a minimax theorem of John von Neumann, Sion's theorem is also used in the theory of partial differential equations.
Квазиконвективті сақтау операциялары
Квазиконвекс функцияларының максимумы (яғни) квазиконвекс болып табылады. Сол сияқты, қатаң квазиконвекс функцияның максимумы қатаң квазиконвекс болып табылады. Сол сияқты, квазиконкав функцияларының минимумы квазиконкав, ал қатаң квазиконкав функцияларының минимумы қатаң квазиконкав. төмендеу функциясы жоқ композиция: квазиконвекс, төмендеу емес, онда квазиконвекс. Сол сияқты, егер квазиконкав, азаймаса, онда квазиконкав. минимизациялау (яғни квазиконвекс, конвекс жиын, сонда квазиконвекс)
Квазиконвективтілік сақталмайтын операциялар
Бір доменде анықталған квазиконвекс функциялар қосындысының квазиконвекс болуы шарт емес: Басқаша айтқанда, егер квазиконвекс болса, онда квазиконвекс болуы шарт емес. Әр түрлі домендерде анықталған квазиконвекс функциялар қосындысының (яғни, егер квазиконвекс болса, ) квазиконвекс болуы шарт емес. Мұндай функцияларды экономикада "қосылмалы түрде ыдырау" және математикалық оңтайландыруда "бөлінгіш" деп атайды.
Мысалдар
Әрбір құс функция квазикус болып табылады. Конкав функциясы квазиконвекс болуы мүмкін. Мысалы, ол бір уақытта құрғақ және квазиконвекс болып табылады. Кез келген монотонды функция квазиконвективті және квазиконкавты болып табылады. Жалпы алғанда, бір нүктеге дейін азайып, сол нүктеден бастап өсетін функция квазиконвекс болып табылады (оның біркелкілігін салыстырыңыз). Floor функциясы - бұл не конвекс, не үздіксіз емес квазиконвекс функцияның мысалы.