11. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
 Phương trình trong không gian Banach có nhiều ứng dụng trong các bài toán chứa kì
dị. Phương trình đã được xét thỏa điều kiện Lipschitz. Việc nghiên cứu các phương
trình mà điều kiện Lipschitz không được thỏa mãn là cần thiết.
 Các kết quả định tính về  - nghiệm xấp xỉ cho các bài toán lồi còn rất hạn chế và chỉ
được thiết lập dưới các điều kiện chính quy rất nghiêm ngặt. Việc nghiên cứu đưa ra
các điều kiện cần và đủ cho nghiệm tối ưu xấp xỉ dưới các điều kiện chính quy yêu
hơn là rất cần thiết
12. MỤC TIÊU ĐỂ TÀI
- Sự tồn tại nghiệm, cấu trúc tập nghiệm.
- Biểu diễn nghiệm theo điều kiện biên.
- Sự tồn tại nghiệm các phương trình vi phân cấp 2 trong thang các không gian Banach thỏa
điều kiện compact với ứng dụng vào phương trình dạng Kirchoff.
- Nghiên cứu các tính chất định tính cho nghiệm e- xấp xỉ của bài toán lồi dưới điều kiện
chính quy nón đóng.
                
              
                                            
                                
            
 
            
                 73 trang
73 trang | 
Chia sẻ: builinh123 | Lượt xem: 1739 | Lượt tải: 0 
              
            Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Sự tồn tại và nghiệm tối ưu của một số bài toán trong giải tích phi tuyến, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 T, là 
các hàm lồi chân chính, nửa liên tục dƣới (ngắn gọn, l.s.c). 
 Trong suốt chƣơng này chúng ta sẽ giả thiết rằng hệ ràng buộc sau là tƣơng thích: 
 := { ft(x) 0, t  T, x  C }, (1) 
với tập nghiệm A (A ). 
 Ta sẽ ký hiệu X* là không gian đối ngẫu tôpô của X, đƣợc trang bị bởi tôpô yếu*; 
(T) là không gian gồm các dãy suy rộng hữu hạn A = (t)tT sao cho t  , mọi t  T, và 
chỉ có một số hữu hạn các t khác không. Giá của   (T) là tập supp :={t  T | t 0}. 
Để ý rằng (T) là đối ngẫu tôpô của không gian tích T (trang bị tôpô tích). Ngoài ra, 
Giả sử    
ta định nghĩa 
 38 
Với một tập D  X, hàm chỉ tiêu D đƣợc định nghĩa bởi D(x) = 0 nếu x  D và 
D(x) = +∞ nếu D. Nón pháp tuyến của tập D tại x đƣợc định nghĩa là : 
Nếu x D và ND(x) =  nếu trái lại. 
Cho h : X  {+∞} là hàm lồi nửa liên tục dƣới. Miền hữu hiệu, đồ thị và trên đồ 
thị của h các tập đƣợc định nghĩa tƣơng ứng nhƣ sau : 
Hàm đối ngẫu của h, H* : X*  {+∞}, đƣợc định nghĩa là 
Dưới vi phân của h tại a  dom h đƣợc định nghĩa là tập 
Với  > 0, -s dƣới vi phân của h tại a  dom h đƣợc định nghĩa là tập ồi đóng yếu* 
Để ý rằng a  domh, thì (xem[5, Lemma 2.1]) 
Nón đặc trƣng của hệ 
2 Các kết quả và điều kiện chính quy dạnh farkas 
Định nghĩa 2.1. Hệ  đƣợc gọi là Farkas-Minkowski (ngắn gọn, (FM)) nếu K là đóng 
yếu* 
 Với x X, ta xét tập hợp 
Nếu z  A, T(z) là chi số tƣơng ứng với nhƣng ràng buộc tích cực tại z, và có thể 
kiểm tra đƣợc rằng 
 39 
Định nghĩa 2.2. Chúng ta nói rằng hệ  xác định bởi (1) là Farkas-Minkowski địa 
phương (ngắn gọi là (LFM) tại z  A nếu 
Trong phần này chúng ta sẽ làm việc chủ yếu với hệ  và một hàm lồi chân chính, nửa 
liên tục dƣới f : {+∞}. Đặc điểm chúng ta sẽ sử dụng giả thiết về tính đóng sau đây: 
(CC): Tập epif* + clK là đóng yếu* 
Kết quả quan trọng sau đây là một mở rộng mới của Bổ đề Farkas, đƣợc thiết lập và 
đƣợc sử dụng nhƣ một công cụ cơ bản để thiết lập các kết quả về bài toán tối ƣu lồi vô hạn 
Định lý 2.1. Nếu  là (FM), (CC) thỏa mãn và   thì các phát biểu sau là tương 
đương : 
(i) f(x)  là hệ quả của  
(ii) (0 - )  epif* + K 
(iii)Tồn tại   
 sao cho 
Định lý 2.1 đƣợc thiết lập trong [3, Theorem 2.2] dƣới giả thiết C = X là một không 
gian Banach,  là FM, và tất cả các hàm liên quan (f, ft, t  T) đều lien tục. Với sự hiện diện 
của tập C, và ta thiết các hàm liên quan đều liên tục, sự tƣơng giữa (i) và (iii) đƣợc thiết lập 
trong [4] dƣới một giả thiết về tính đóng mạnh hơn nhiều so vớ FM [3]. Trƣờng hợp đặc biệt 
khi f là hàm tuyến tính đƣợc thiết lập mới đây trong [1] 
3. Các điều kiện tối ƣu 
Trong mục này và mục sau, chúng ta sẽ xét bài toán lồi 
 (P) Minimize f(x) 
 subject to ft(x) 0, t  T, (5) 
 x  C, 
với các giả thiết nhƣ ở Mục 1. Sử dụng dạng mở rộng của Bổ đề Farkas (Định lý 2.1 chúng ta 
chứng minh đƣợc điều kiện cần và đủ tối ƣu sau cho (P) 
Định lý 3.1 Đối với Bài toán (P), giả sử rằng (FM) và (CC) thỏa mãn và a  A 
dòm. Khi đó a là một nghiệm của (P) nếu và chỉ nếu tồn tại   
 sao cho ft(a) ,  
supp, và điều kiện Karush-Kuhn-Tucker (KKT) sau đây thỏa mãn 
 40 
Sử dụng kết quả của Định lí này, ta chứng minh đƣợc rằng điều kiện LFM yếu hơn 
FM. Định lí sau đây cho thấy LFM thực ra là điều kiện yếu nhất có thể có để thiết lập điều 
kiện cần và đủ cho (P) dạng KKT. 
Định lí 3.2 Giả sử a  A. Các khẳng định sau là tƣơng đƣơng: 
(i)  là LFM tại a; 
(ii) Với mọi hàm lồi, l.s.c. f, với a  domf, và sao cho f liên tục tại một điểm nào đó 
thuộc A, điểm a là một điểm cực tiểu của f trên A khi và chỉ khi tồn tại    
 sao cho 
ft(a) , t  supp, và (6) thỏa mãn. 
4 Đối ngẫu và ổn định 
Đối ngẫu. 
Bây giờ ta xét Bài toán (P) với giả thiết là các hàm ft,t  T đều nhận giá trị thực. 
Hàm Lagrangian tƣơng ứng với (P) là L : X x  (T)   {+} is 
 Nếu x  C và    
 nếu trái lại 
và bài toán đối ngẫu Lagrange của (P) là : 
Ta có định lí đối ngẫu mạnh và định lí về điểm yên ngựa sau : 
Định lí 4.1 nếu (P) là bị chặn,  là FM và (CC) thỏa mãn thì v(D) = v(P) và (D) có 
nghiệm. 
Định lí 4.2 Giả sử  là FM và (CC) thỏa mãn thì. Khi đó một điểm a  A là nghiệm 
của (P) nếu và chỉ nếu tồn tại ̅   
so cho (a, ̅) là một điểm yên ngựa của hàm 
Lagrangian L, nghĩa là, 
Trong trƣờng hợp này ̅ là một nghiệm của (D). 
Ổn định. 
Xét bài toán tối ƣu tham số 
 (Pu) Minimize 
 Subject to 
Ký hiệu h(u) là giá trị tối ƣu của (Pu). khi đó h(0) = v(P). Để ý rằng (Pu) là bài toán (P) 
với nhiễu ở vế phải của các ràng buộc. Ta sẽ sử dụng các khái niệm về ổn định sau : 
Định nghĩa 4.1 (i) (P) gọi là inf-s ổn định nếu h(0) là hữu hạn và h là l.s.c. tại 0. 
 (ii) (P) gọi là inf-dif ổn định nếu h(0) là hữu hạn vf tồn tại 0  (T) sao cho 
h'(0, u) 0(u), u  (T) 
trong đó h'(0, u) là đạo hàm theo hƣơng của h tại 0 theo hƣớng u. Ta chứng minh 
đƣợc các khẳng định sau về tính ổn định của (P). 
 41 
Định lí 4.3. Các tính chất sau là tƣơng đƣơng: 
(i) (P) là inf-ổn định; 
(ii) Đối ngẫu mạnh thỏa mãn đối vói (P) và (D) (nghĩa là, v(D) = v(P)), và các giá trị 
của các bài toán này là hữu hạn. 
Bổ đề 4.1 Bài toán (P) là inf-dif-ổn định nếu và chỉ nếu h(0) 
Định lí 4.4 Các khẳng định sau là tƣơng đƣơng : 
(i) (P) là inf-dif-ổn định , 
(ii) đối ngẫu mạnh thỏa mãn giữa (P) và (D), và (D) có nghiệm ; 
(iii) (P) là inf-ổn định và (D) có nghiệm. 
Cuối cùng, một điều kiện đù cho tính ổn định của (P) đƣợc cho bởi định lý sau: 
Định lí 4.5. Nếu (P) là bị chặn,  là FM, và (CC) thỏa mãn thì (P) là inf-dif-ổn định 
(và do đó, inf-ổn định). 
Tài liệu 
[1] N. Dinh, M.A. Goberna and M.A. López, From linear to convex systems: consistency, 
Farkas' lemma and applications. Journal of Convex Analysis, 13 (2006) No.l, 1-21. 
[2] N. Dinh, M.A. Goberna, M.A. Lopez, and T. Q. Son, New Farkas-type constraint 
qualifications in convex infinite programming (2006, submitted). 
[3] N. Dinh, V. Jeyakumar and G.M. Lee, Sequential Lagrangian conditions for convex 
programs with applications to semidefinite programming. Journal of Optimization 
Theory and Application 125(2005) 85 - 112. 
[4] J. Gwinner, On results of Farkas type. Numerical Functional Analysis and 
Applications 9 (1987), 471-520. 
[5] V. Jeyakumar, Asymptotic dual conditions characterizing optimality for infinite 
convex programs. Journal of Optimization Theory and Applications 93 (1997) 153-
165. 
 42 
New Farkas –Type constraint qualifications in convex 
infinite programming 
N. DINH, M.A. GOBERNA, M.A. LOPEZ, AND T.Q. SON 
ABSTRACT. This paper provides KKT and saddle point optimality conditions, 
duality theorems and stability theorems for consistent convex optimization problems posed in 
locally convex topological vector spaces. The feasible sets of these optimization problems are 
formed by those elements of a given closed convex set which satisfy a (possibly infinite) 
convex system. Moreover, all the involved functions are assumed to be convex, lower 
semicontinuous and proper (but not necessarily real-valued). The key result in the paper is the 
characterization of those reverse-convex inequalities which are consequence of the 
constraints system. As a byproduct of this new versions of Farkas' lemma we also char-
acterize the containment of convex sets in reverse-convex sets. The main results in the paper 
are obtained under a suitable Farkas-type constraint qualifications and/or a certain closedness 
assumption. 
1. Introduction 
This paper deals with optimization problems of the form 
where T is an arbitrary (possibly infinite) index set, C is a non-empty closed convex 
subset of a locally convex Hausdorff topological vector space X, and f, ft : X   {+}, t 
 T, are proper lower semicontinuous (l.s.c, in brief) convex functions. 
Throughout the paper we assume that the (convex) constraint system 
is consistent, with solution set represented by A (A ). 
 Date: 15/12/2005. 
N. DINH: Department of Mathematics-Informatics, Ho Chi Minh city University of 
Pedagogy, HCM city, Vietnam. 
T.Q. SON: Nha Trang College of Education, Nha Trang, Vietnam. 
M.A. GOBERNA and M.A. LÓPEZ: Department of Statistics and Operations 
Research, University of Alicante, Spain. 
This research was partially supported by MEC of Spain and FEDER of EU, Grant 
MTM2005-08572-C03-01, and by Project B.2005.23.68 of the MOET, Vietnam. 
 N.DINH, M.A.GOBERNA, M.A.LÓPEZ, AND T.Q.SON 
43 
 The system  is called linear when ft(x) = at(x) - bt, at X* (topological dual of X), bt 
 , t  T, and C = X. Moreover, it is called infinite (ordinary or finite) if the dimension of 
X and the number of constraints (|T|) are infinite (finite, respectively). If exactly one of these 
numbers is finite, then  is called semi-infinite (typically, T is infinite and X = n). An 
optimization problem is called infinite (finite, semi-infinite) when its constraint system is 
infinite (finite, semi-infinite, respectively). 
 The objective of the paper is to provide optimality conditions, duality theorems, and 
stability theorems for (P). To do that we introduce new Farkas-type constraint qualifications 
and new versions of Farkas lemma. The classical Farkas lemma characterizes those linear 
inequalities which are consequences of a consistent ordinary linear inequality system (i.e., 
they are satisfied by every solution of the system). Farkas-type results for convex systems 
(characterizing families of inequalities which are consequences of a consistent convex system 
) are fundamental in convex optimization and in other fields as game theory, set 
containment problems, etc. Since the literature on Farkas lemma, and its extensions, is very 
wide (see, e.g., the survey in [15]), we just mention here some works giving Farkas-type 
results for the kind of systems considered in the paper: [3], [11], [16], and [21] for semi-
infinite systems, [8], [14], [19], and [22] for infinite systems, and [9], [17], and [18] for cone 
convex systems. 
 The paper is organized as follows. Section 2 contains the necessary notations and 
recalls some basic results on convexity and convex systems. Section 3 extends to infinite 
convex systems two constraint qualifications (c.q., in brief) which play a crucial role in linear 
semi-infinite programming, one of them (the so-called Farkas-Minkowski property, FM in 
brief) being of global nature whereas the other one is a local property (and so it is called 
locally Farkas-Minkowski, LFM in short). Section 4 provides new asymptotic and non-
asymptotic versions of Farkas' lemma characterizing those reverse-convex inequalities f(x) 
  which are consequences of . The non-asymptotic Farkas' lemma requires the FM c.q. 
together with a certain closedness condition involving ft,t  T, and f (which holds whenever f 
is linear or it is continuous at some feasible point), and it provides a characterization of the 
containment of convex sets in reverse-convex sets. Under these two assumptions we obtain, 
in Section 5, a Karush-Kuhn-Tucker (KKT) optimality condition for (P), we show that the 
LFM c.q. holds everywhere if the constraint system is FM, and, what is more important, that 
the LFM c.q. is, in a certain sense, the weakest condition guarateeing that (P) satisfies the 
KKT condition at the optimal solutions. Finally, in Section 6, a strong duality theorem and an 
optimality condition for (P), in terms of saddle points of the associated Lagrange function, are 
established. The strong duality theorem allows us to show that the optimal value of (P) is 
stable (in different senses) relatively to small arbitrary perturbations of the right-hand side 
function (the null function). 
 NEW FARKAS – TYPE CONSTRAINT QUALIFICATIONS 
44 
2. Preliminaries 
 For a set D  X, the closure of D will be denoted by cl D and the convex cone 
generated by D {0} by cone D. The closure with respect to the weak*-topology of a subset 
E of either the dual space X* or the product space X*   will be represented also by cl E. 
 We represent by  
 the positive cone in (T) the so-called space of-generalized 
finite sequences  = (t)tT such that t  , for each t  T, and with only finitely many t 
different from zero. The supporting set of t  (T) is supp := {t  T | t 0}. Observe 
that (T) is the topological dual of (T), endowed with the product topology, and 
Given    
, we define 
Analogously, if {Yt, t  supp} is a class of non-empty subsets of some linear space, we 
define also 
so that cone D = {∑  |    
} Let further I be an arbitrary index set, [Yi,, i  I} be a 
family of subsets of some linear space, and let S be the collection of all the non-empty finite 
subsets of I. Then 
For a set D  X, the indicator function D is defined as D(x) = 0 if x  D, and D(x) = + if 
x D. If D is non-empty closed convex set, then D is a proper l.s.c. convex function. The 
normal cone of D at x is given by 
If x  D, and ND(x) = , otherwise 
 Now let h : X   {+} be a proper l.s.c. convex function. The effective domain, 
the graph, and the epigraph of h are 
and 
 N.DINH, M.A.GOBERNA, M.A.LÓPEZ, AND T.Q.SON 
45 
respectively, whereas the conjugate function of h, h* : X*   {+}, is defined by 
 h*(v) := sup{u(x) — h{x) | x  domh}. 
It is well-known that h* is also a proper l.s.c. convex function, and that its conjugate, denoted 
by h**, coincides with h. 
The support function of D  X is 
 Sup u(x) =  
(u) =  
(u), u  X* 
 x  D 
Lemma 1. Let g, h : X  {+∞} be proper l.s.c. convex functions such that at 
least one of them is continuous at some point of domg domh. Then epig* +epih* is weak*-
closed. 
Proof. If, for instance, g is continuous at c  domh, it is clear that c  int(domg) domh, and 
this implies that 0 belongs to the core of domg - domh, which, in turn, entails that cone(domg 
- domh) is a closed space. Then, it follows from [4, Proposition 3.1] that the set epig* + epih* 
is weak*-closed. □ 
 We also define the subdifferential of h at a € dom h as 
 h(a) := {u  X* | h(x) h(a) + u(x – a) x  X} 
 Thus, if D is a non-empty closed convex set, then D(a) = ND(a) for all a  D. 
 On the other hand, for g and h as in Lemma 1, we have g(a) + h(a)  (g + h)(a) for 
all a  domg domh, where the inclusion can be strict. The following lemma was stablished 
in [4, Theorem 3.1] assuming that X is a Banach space, but the proof is exactly the same for 
locally convex vector spaces. 
Lemma 2. Let g, h : X  {+∞} be proper l.s.c. convex functions. If epig* + pih* 
is weak*-closed then, for each a  domg domh, 
 (g + h)(a) = g(a) + h(a). 
 For e > 0, the e-subdifferential of h at o G dom h is defined as the non-empty weak*-
closed convex set 
 It isworth observing that,if a  domh, then (proved in [14, Lemma 2.1] in Banach 
spaces) 
The characteristic cone of  = {ft(x) 0, t  T; x  C} is 
 NEW FARKAS – TYPE CONSTRAINT QUALIFICATIONS 5 
46 
Taking into account that epi 
 is a convex cone, we can also write 
Since A , and given v  X* and a  , 
 v(x) a is a consequence of   (u, )  cl K. 
([8, Theorem 4.1], extending [16, Theorem 3.2].) 
3. FARKAS – TYPE CONSTRAINT QUALIFICATIONS 
The following constraint qualification was introduced in [5] as a very general 
assumption for the duality theorem in linear semi – infinite programming, and it has also been 
used in convex programming (see, e.g., [9]). 
Definition 1. We say that  is Farkas-Minkowski (FM, in brief) if K is weak*-closed. 
If cone{⋃ 
  
 } is weak*-closed, then  is FM ( [8, Proposition 3.4]). 
The converse is not true. 
Observe that {D(x) 0} is a FM representation of any closed convex set D , 
because  
 is a weak*-closed cone. In particular, {A(x) 0} is a FM system which has 
the same solutions as  and, so, the same continuous linear consequences (inequalities of the 
form v(x) , with v  X* and   ); i.e., 
 cl K =  
(This statement extends [16, (4.2)]). 
If S  T and |S| < ∞, then S := {ft(x) 0, t  S; x  C) is a finite subsystem of . 
Proposition 1. If  is FM, then every continuous linear consequence of  is also 
consequence of a finite subsystem of . The converse statement holds if  is linear. 
Proof. Let  be FM. If v(x) a, with v  X*, is consequence of , then (v,a)  cl K = 
K and, by (2.1), there exist S  T, with |S| ∞, {ut,t  S; }  X*, and {t,t  S, at, t  S; 
 )  + such that 
(v, ) ∑   t(ut, f*(ut) + t) + (, 
    
where KS denotes the characteristic cone of S. Since (v, a)  clKS, v(x)  is 
consequence of S 
Now let C = X and ft(x) = at(x) - bt, with at  X* and bt  , t  T. Since 
 = bt + 
{at}, t  T, and  
 = {0}, we have K = cone{(at, bt), t  T; (0, 1)}. 
Let (v, )  clK. This is equivalent to assert that v(x)  is consequence of . By 
assumption, there exists S  T, with |S| < ∞, such that v(x) a is consequence of S, so that 
(v, )  clKS, where KS denotes 
 N.DINH, M.A.GOBERNA, M.A.LÓPEZ, AND T.Q.SON 
47 
again the characteristic cone of S; i.e., KS = cone {(at,bt) ,t  S; (0,1)} . Since this cone is 
finite dimensional, it is weak*-dosed and (v, a)  KS  K. Thus, K is weak*-closed. □ 
The following example shows that the converse statement of Proposition 1 is not true 
for convex systems (even though X = C = n and |T| = 1). 
Example 1. Let X = C = n, T = {1}, and  = { 
|| || } 
Since f1*(v) = 
|| || , K = (n x ++) {0} is not closed. Thus,  is a finite non-
FM convex system. 
The following version of Farkas lemma ([8, Theorem 4.4]) will be used later on. 
Lemma 3. Let  be FM, v  X*. and   . Then, the following statements are 
equivalent: 
(i) v(x)  is consequence of : 
(ii) (-v, -)  K; 
(iii) there exists    
 such that 
Let us introduce another constraint qualification. Given x  X, consider the indices 
subset 
 T(x) := {tT | ft(x) = 0} 
If z  A, T(z) is the set of indices corresponding to the active constraints at z, and it 
can be verified easily that 
Definition 2. We say that a in (1.1) is locally Farkas-Minkowski (LFM, in short) at z 
 A if 
 is said to be LFM if it is LFM at every feasible point z  A. 
Thanks to (3.1),  is LFM at z  A if and only if 
The LFM property, under the name of basic constraint qualification (BCQ), was 
introduced in [13, p. 307] in relation to an ordinary convex programming problem, with 
equality/inequality constraints. It was extended in [24] 
 NEW FARKAS – TYPE CONSTRAINT QUALIFICATIONS 
48 
to the framework of linear semi-infinite systems in the Euclidean space, and deeply studied in 
[11, Chapter 5]. The consequences of its extension to convex semi-infinite systems were 
analyzed in [10]. 
In [21] and [22], the following indices subset is considered, instead of T(x), 
Where  is the supremum function 
Since A ,  is a proper l.s.c. convex function (epi = ⋂ ). In [21] and 
[22] the continuity of  on X is assumed, and they formulate the so-called BCQ condition at z 
as follows: 
Whereas X is the Euclidean space in [21], and it is a Banach space in [22], our LFM 
condition is given in a locally convex Hausdorff topological vector space X and the strong 
requirement of the continuity of  on X is removed. Nevertheless, the relationship between 
both conditions is shown in the following result. 
Proposition 2. If  is continuous at z  A and z is an interior point of C, the 
conditions LFM and BCQ at z, as they are respectively formulated in (3.2) and (3.3), are 
equivalent. 
Proof. T(z)  ̃(z) because 
If (z) < 0, the continuity assumption entails that z is an interior point of A. Then, 
NA(z) = {0} and (3.2) and (3.3) are both trivially satisfied. 
If (z) = 0, then T(z) = ̃(z) because 
t  ̃(z) ft(z) = (z) = 0 f G T(z). 
Once again (3.2) and (3.3) are equivalent. □ 
The following proposition is a LFM counterpart of Proposition 1. 
Proposition 3. Let z  A. If  is LFM at z and for certain u  X* we have 
(3.4) u(x)  u(z). for all x  A, 
then u(x)  u(z) is also a consequence of a finite subsystem of a. The converse statement 
holds provided that a is linear. 
 N.DINH, M.A.GOBERNA, M.A.LÓPEZ, AND T.Q.SON 
49 
Proof. We only consider the non-trivial case u 0. 
(3.4) is equivalent to u  NA(z) \ {0}, and (3.2) entails the existence of 
such that u = v1 + v2 
If v2 = 0, then u = v1  NC(z) and u(x) u(z) is a consequence of any possible 
subsystems of , whose solution set is always included in C. 
If V2 0, the convexity of the subdifferential set entails the existence of   
 and 
u1 ft(z), t  supp  T(z), such that 
Let 
And let x  A1, where A1 is the solution set of 1. We have, for every t  supp, 
and so 
where the last inequality comes from v1  NC(z). Thus, we have proved that 
 u(x) u(z), for every x  A1. 
Now let C = X and ft(x) = at(x) - bt, with at  X* and bt  , t  T. Let u  NA(z) \ 
{0}; i.e., u(x - z) 0 for all x  A. By assumption, there exists S  T, S finite, such that u(x) 
 u(z) if at (x) bt for all t  S. By the same argument used in the proof of the converse in 
Theorem 1, 
Then, there will exist t 0, t  S not all of them equal to zero, and  0 such that 
so that 
 NEW FARKAS – TYPE CONSTRAINT QUALIFICATIONS 
50 
Hence  = 0 and S  T(z) which entails 
The second statement in the previous proposition does not hold for convex systems 
without any additional assumption, as the same Example 1 and any other finite convex 
system which is not LFM show. An example of infinite convex system (similar to [10 
Exemple 2.1]) that also illustrates this fact is the following. 
Example 2. 
We observe that A = ] - ,0], and for z = 0 , T(0) = T, and 
Thus,  is not LFM despite that the condition in the last proposition is satisfied (every 
finite subsystem has the same solution set). 
4. EXTENDED FARKAS LEMMA 
From now on we use the following closedness condition ([4]) involving ft,t  T, f, 
and C: 
 (CC) : The set epif* + cl K is weak*-closed. 
If epif* + K is weak*-closed, then the closedness condition (CC) holds. The following 
theorem gives other sufficient conditions. 
Theorem 1. If  is FM and f is either linear or continuous at some point of A, then 
condition (CC) holds. 
Proof. If f is linear the statement is true by [8, Remark 5.6]. So, we shall assume that f 
is continuous at some point of A. 
Let h : X*  {+∞} be such that epi h = K. 
Since we assume that K is weak*-closed, then h is a proper l.s.c. convex function, g := 
h* satisfies the same properties, and 
Now we prove that A  dom g. By assuming the contrary, let x  A such that x 
dom g. 
 N.DINH, M.A.GOBERNA, M.A.LÓPEZ, AND T.Q.SON 
51 
Since h*(x) = +∞, there exists v  X* such that v(x) - h(v) 1. Then (v, v(x) - 1)  
epih and, by (2.1), we can write 
From (4.1), we get 
On the other hand, since x  A, we have 
And, similarly, 
Hence (4.2) yields 1 0. 
Finally, since f is continuous at some point of A  dom g, by Lemma 1, we conclude 
that epif* + epig* = epif* + K is weak*-closed; i.e., (CC) holds. □ 
If a is FM, then f (x) 0 is consequence of  if and only if epif*  K ([8, Corollary 
4.2], extending [14, Theorem 2.1]). Since epi (f - )* = (0, ) + epif*, we get that the convex 
inequality f(x)  is consequence of  if and only if 
(4.3) (0, )  epif*  K. 
The next result provides a counterpart of (4.3) for the reverse-convex inequality f(x) 
  
Lemma 4. Let  be FM and   . Then f(x)  is consequence of a if and only if 
(4.4) (0, )  cl (epif* + K). 
Proof. Assume that f(x)  is consequence of  . Since f is a proper l.s.c. convex 
function, f** = f, and we have 
Thus, for any  > 0, thể exists u  dòm* such that 
Since  is FM, it follows from Lemma 3 that 
 NEW FARKAS – TYPE CONSTRAINT QUALIFICATIONS 
52 
So that 
Since the last inclusion holds for all  > 0, we get 
Now we assume that (4.4) holds. Let {(y
, ),   } be a net in 
Converging to (0, -). By (2.1), for each   there exist z  domf*, 
 0,   
, 
 
 dom 
 , 
 0 t  T, v  dom 
 and  such that 
Thus, given x  A, we have 
Semi-infinite versions of Lemma 4, with ft : 
n
  convex for all t  T, are [16, Theorem 
4.1] (where C = n and f : n  ) and [3, Theorem 5.6]. Observe that if f is either linear or 
continuous at some point of A then, by Theorem 1, we can replace (4.4) with 
 (0, -)  epif* + K. 
 The previous result applies immediately to the set containment problem, which 
consists of deciding whether the solution set of a given system is contained in the solution set 
of another one. Dual characterizations of such set containments have played a key role in 
solving large scale knowledge-based data classification problems where they are used to 
describe the containments as inequality constraints in optimization problems. Recently, 
various extensions of the containment problem to general situations have been obtained in 
[23] and [16] by means of mathematical programming theory and conjugacy theory, 
respectively. One of the problems considered in [23] is the containment A  B, where A is 
the solution set of , C = X = n, 
 N.DINH, M.A.GOBERNA, M.A.LÓPEZ, AND T.Q.SON 
53 
|T| < ∞, B = {x  X | s(x)  0, s  S}, |S| < ∞, all the involved functions being convex and 
differentiable (for obvious reasons, such a set B is called reverse-convex). In [16, Theorem 
4.1], all the involved functions are assumed to be finite-valued convex funtions on n. 
In the following extension S and T are arbitrary sets, and the functions 
 s : X  {+∞}, s  S, are proper l.s.c. convex functions. 
Corollary 1. Let  be FM. Then A  B if and only if 0  ⋂ { 
 } 
Proof. A  B if and only if s (x) 0 is consequence of  for all s  S. The 
conclusion follows from Lemma 4. 
Now we give a new version of Farkas' lemma. 
Theorem 2. If  is FM, (CC) holds, and   , then the following statements are 
equivalent to each other: 
(i) f(x)  is consequence of ; 
(ii) (0 - )  epif* + K; 
(iii) there exists   
 such that 
Proof, [(i) (ii)] It is a straightforward consequence of Lemma 4. 
[(ii) (iii)] Suppose that (ii) holds. Then, by (2.1), there exist u  domf*,  0, ut 
 domf*, rt 0, t  T, u  dom 
, r 0, and   
 such that 
The last equality is equivalent to 
which is (iii). 
As the implication [(iii) => (i)] is obvious, the proof is complete. □ 
Theorem 2 was established in [9, Theorem 2.2] under the assumption that C = X is a 
Banach space,  is FM, and all the involved functions (f, ft, t  T) are continuous. In the 
presence of a set constraint C, and assuming the continuity of the involved functions, the 
equivalence between (i) and (iii) was established in [12] under a closedness condition which 
is strictly 
 NEW FARKAS – TYPE CONSTRAINT QUALIFICATIONS 
54 
stronger than the FM property ([9]). By Theorem 1, the continuity of all the involved 
functions can be replaced by either the linearity of f or by its continuity at some point in A. 
5. OPTIMALITY CONDITIONS 
In this section, and also in the next one, we consider the convex programming 
problem: 
(P) Minimize f(x) 
(5.1) subject to ft(x) 0, t  T, 
 x  C, 
under the assumptions of Section 1. 
In [4, Proposition 4.1] it is shown that, under condition (CC), a  A dom f is a 
minimizer of (P) if and only if 0  f(a)+NA(a). The next result provides a similar 
characterization involving the data (i.e., the constraint functions) instead of the feasible set A. 
Theorem 3. Given the problem (P), assume that a is FM, that (CC) holds, and let a  
A dom f. Then a is a minimizer of (P) if and only if there exists   
 such that ft(a) 
 , supp, and the Karush-Kuhn-Tucker condition 
holds. 
Proof. The point a  A dom f is a minimizer of (P) if and only if 
(5.3) 0 (f + A) (a) 
By the assumptions, epi 
 = clK = K and epif* + epi 
 is weak*-closed. Taking this 
fact into account, Lemma 2 ensures that (5.3) is equivalent to 
(5.4) 0  f(a) + NA(a) 
i.e., there exists u  f(a) such that u(x) u(a) is consequence of . 
First we assume that a is a minimizer of (P). Since cr is FM, by Lemma 3 we have 
It follows from (2.1) and the representation (2.2), applied to 
 and  
, that there exist 
  
 t ut   ft(a)  T satisfying 
 N.DINH, M.A.GOBERNA, M.A.LÓPEZ, AND T.Q.SON 
55 
which is equivalent to 
As a  C. (5,5) implies that 
Since tt 0, tft(a) 0 t  T, and  > 0, we get tt = 0, -tft(a) = 0 t  T, and  = 
0. Thus, t = 0 whenever t  suppA, and -u(a) =∑   , with ut  0ft(a) = ft(a) t  T, 
and v  0C(a) = NC(a). Therefore, 
The necessity is proved. 
Conversely, if (5.2) holds for some   
 such that ft(a) . t  supp, then 
there exists u  X* such that -u  NC(a) and 
so that 
Since implies 
Then, if x  A 
which proves a to be a minimizer of (P). □ 
It was shown in [8, Theorem 5.5] that (5.2) is a necessary and sufficient optimality 
condition for a point a  A dom f to be a minimizer of (P) assuming that  is FM, (CC) 
holds, and all the functions ft, t  T, are continuous at a. We have shown that the last 
assumption is superfluous. 
Corollary 2. If the system a in (1.1) is FM, then it is also LFM. 
Proof. If z  A and u  NA(z) \ {0}, the point z turns out to be a minimum of the 
problem 
 Minimize -u(x) 
 subject to ft(x) 0, t  T, 
 x  C. 
 NEW FARKAS – TYPE CONSTRAINT QUALIFICATIONS 
56 
Since u is linear, Theorem 1 implies (CC), and Theorem 3 applies to conclude the 
existence of   
 such that 
The converse of Corollary 2 fails even for linear semi-infinite systems (see, for 
instance, [11]). 
The following theorem provides a counterpart in our context of the equivalence (i)  
(iii) in [22, Theorem 4.1] (we do not require the involved functions to be finite-valued). 
Theorem 4. Let a  A, the solution set of . The following statements are equivalent: 
(i) a is LFM at a; 
(ii) for any l.s.c. convex function f, with a  dom f, and such that f is continuous 
at some point of A, the point a is a minimizer of f on A if and only if there exists 
  
such that ft(a) , supp, and (5.2) is satisfied. 
Proof. [(i)  (ii)] The only thing that we have to prove is that if a is a minimizer of 
(P), then there exists   
 such that ft(a) , supp, and (5.2) is satisfied. 
 Since a  A is a minimizer of (P), thanks to Lemmas 1 and 2, and to the LFM 
property, we can write 
which brings the aimed conclusion. 
[(ii)  (i)] We have just to repeat the argument in the proof of Corollary 2. □ 
6. DUYALITY AND STABLITY 
In this section we introduce a family of perturbed problems associated with the 
infinite convex optimization problem (P) introduced in Section 1, but assuming now that all 
the involved functions, f,ft t  T, are finite-valued. We then consider the Lagrange dual 
problem of (P), denoted by (D). It is shown that, under the assumptions that a is FM and (CC) 
holds, 
 N.DINH, M.A.GOBERNA, M.A.LÓPEZ, AND T.Q.SON 
57 
we get strong duality between (P) and (D). Some kind of stability for (P) is also analyzed. 
6.1. Duality and Saddle Point Theorem. The following basic duality scheme is 
similar to the one developed in [25] (see, also, [2, Section 2.5] and [27, Section 2.6]). 
 Consider the parametric problem (Pu), u  
T
, 
 (Pu) Minimize 
 Subject to 
where u := (ut)  
T
, and whose feasible set is Au (Au can be empty for some u 0). We 
represent by h(u) the optimal value of (Pu). Then, h(0) = v(P). 
 If we define the function : X x 
T
  {+∞} 
we can write 
 (Pu) Minimize 
and obviously, 
 (P) (P0) Minimize 
 By a standard argument we see that is a proper l.s.c. convex function, whereas the 
optimal value function h : T  {+∞} is convex (possibly non-proper). 
 Now let * be the conjugate of with respect to (x, u)  X x T. Then, for each 
(x*, )  X* x (T) we have 
Thus, 
On the other hand, 
The dual problem of (P) is defined as 
 (D) Maximize 
 NEW FARKAS – TYPE CONSTRAINT QUALIFICATIONS 
58 
Since the so – called Lagrangian function for 
is 
It turns out that 
It follows from (6.1) that 
and the weak duality holds between (P) and (D). The next result shows that the strong duality 
holds between (P) and (D) under the assumptions that a is FM and that (CC) is satisfied for 
(P). 
Theorem 5. If (P) is bounded,  is FM, and (CC) holds, then v(D) = v(P) and (D) is 
solvable. 
Proof. Let  := v(P)  . By definition of a we have 
 ft(x) 0, t  T, x  C f(x)  
Since  is FM and (CC) holds, it follows from Theorem 2 that there exists ̅  
such that 
Which implies 
This, together with the weak duality, gives rise to 
 v(D) = v(P), 
and ̅ is a maximizer of (D). □ 
Theorem 6. Suppose that  is FM and that (CC) holds. Then a point a  A is 
minimizer of (P) if and only if there exists ̅  
. such that (a, ̅) is a saddle point of the 
Lagrangian function L, that is, 
(6.4) L(a, ) L(a, ̅) L(x, ̅),  
 and x  C. 
In this case, ̅ is a maximizer of (D). 
Proof. Let a  A be a minimizer of (P). Then by an argument similar to the one in the 
proof of Theorem 5, there exists ̅  
 such that 
 N.DINH, M.A.GOBERNA, M.A.LÓPEZ, AND T.Q.SON 
59 
It follows from this inequality (by letting x - a) that ∑ ̅  tft(a) = 0 and hence, 
 L(x, ̅) L(a, ̅) = f(a),  C. 
On the other hand, for each  
 , and since ft(a) 0, we have 
Thus, 
which proves that (a, ̅) is a saddle point of L. 
Conversely, if there exists ̅ 
 such that (6.4) holds then, by letting  = 0 in (6.4), 
we get 
Thus, if x  A then f(x) f(a) as ∑ ̅  tft(a) 0. This means that a is a minimizer of 
(P). 
Finally, we have seen that (6.4) implies (6.5). Then 
and we conclude that ̅ is a maximizer of (D) by the weak duality. □ 
6.2. Stability. We now recall two stability concepts for the problem (P) which were 
used in [20] (see also [7]). 
Definition 3. (i) (P) is called inf-stable if h(0) is finite and h is l.s.c. at 0. 
(ii) (P) is called inf-dif-stable if h(0) is finite and there exists  such that 
 h'(0,u) 0(u), u  , 
where h'(0,u) is the directional derivative of h at 0 in the direction u. 
The proof of the following result is rather similar to the proof of [20, Theorem 7.3.2] 
(see also [27, Theorem 2.6.1 (v)]). 
Lemma 5. The following properties are equivalent: 
(i) (P) is inf-stable; 
(ii) strong duality holds for (P) and (D) (i.e., v (D) = v(P)), and the values of these 
problems are finite. 
The condition {ii) in Lemma 5 is called normality in [27]. Now we turn to the inf-dif-
stability of (P). We begin by introducing a characterization of the inf-dif-stability, which 
proof is also quite similar to that given in [20, Proposition 7.3.7] and, so, it is also omitted. 
Lemma 6. The problem (P) is inf-dif-stable if and only if h(0) . 
 NEW FARKAS – TYPE CONSTRAINT QUALIFICATIONS 
60 
In [2] it is asserted that the last condition is, in our convex setting, equivalent to the 
notion of calmness suggested in [6]. The relations between both notions of stability and 
normality are given in the following theorem. 
Lemma 7. The following statements are equivalent: 
(i) (P) is inf-dif-stable, 
(ii) strong duality holds between (P) and (D), and (D) is solvable; 
(iii) (P) is inf-stable and (D) is solvable. 
Proof. Observe first that the equivalence between (ii) and (iii) follows from Lemma 5. 
Moreover, the equivalence between (i) and (ii) coincides, just taking into consideration 
Lemma 5, with [27, Theorem 2.6.1 (vi)] (see also [2, Theorem 2.142]). Nevertheless, we give 
here an alternative constructive proof which is not based on the Young-Fenchel thoerem. 
 [(i) (ii)] Suppose that (Pu) is inf-dif-stable. Then by Lemma 6, h(0) , and let 
̃ be a subgradient of h at 0. Then, for each , 
 (6.6) h(u) - h(0) ̃(u). 
Let ̅ := ̃. We claim firstly that ̅ 
. Assume, on the contrary, that ̅ 
. 
Note that 
 is a weak*-closed convex cone in (T). By the separation theorem, applied to 
the weak*-closed convex set 
 and the weak*-compact set {̅}, there exists   
 such 
that 
 ̅() = -1 and z*() > 0 for all z*  
. 
Take s > 0 arbitrarily. It follows from (6.6) that 
(6.7) h(s) - h(0) ̃(s) = -̅(s) = -s̅() = s > 0. 
On the other hand, since v(P) is finite, there exists a minimizing sequence { 
 }  
A of (P), i.e., limn∞f(an) = v(P). Therefore, for any fixed n  , ft(an) 0 for all t  T. 
Since  = (t)  
 and s > 0, ft(an) st for each t  T, which means that an is a feasible 
point for (Pu), with u - s. Thus, h(s) f(an). As the last inequality holds for arbitrary n  
N, we get h(s.) v(P) or, equivalently, h(s) - h(0) 0, which contradicts (6.7). 
Consequently, ̅ 
. 
Now, take x  C. Then ft(x) ̅t for all t  T where ̅ = ( ̅t)  
(T)
 and ̅t = ft(i), t  
T. This means that i is a feasible point for ( ̅), and hence, h( ̅ f(x). If follows from this 
and from (6.6) that 
Consequently, (6.8) holds for all x  C and hence, 
 N.DINH, M.A.GOBERNA, M.A.LÓPEZ, AND T.Q.SON 
61 
It follows from this and from the weak duality that v(P) = v(D) and that ̅ 
 is an 
optimal solution of (D). 
 [(ii) (i)] Suppose that (ii) holds. Let ̅ be an optimal solution of (D). Then 
Let u  (T) arbitrary. We consider first the case where the feasible set of (Pu) is non-
empty. If x  C with ft(x) ut for all t  T, then ̅t(ft(x) - ut) 0 for all t  T. It then follows 
from (6.10) that, for each feasible point x of (Pu), 
or equivalently, 
Since the last inequality holds for each feasible point x of (Pu), we get 
If the feasible set of (Pu) is empty, then h(u) = +∞ and (6.11) holds. Consequently, 
(6.11) holds for all u  (T), which proves -̅ h(0). This and Lemma 6 together imply that 
(P) is inf-dif-stable, and (i) is proved. The proof is complete. □ 
 We are now in a position to give a sufficient condition for the inf-dif-stability of (P). 
Theorem 7. If (P) is bounded, a is FM, and (CC) holds, then (P) is inf-dif-stable (and hence, 
inf-stable). 
 Proof. Under the assumptions of the theorem, it follows from Theorem 5 that the 
strong duality holds between (P) and (D), and the Problem (D) is solvable. The conclusion of 
the theorem follows from Lemma 7. □ 
 Results of this type are also discussed and summarized in [26] for (P), under the extra 
assumptions that X is a Banach space, that all the involved functions are real-valued, that T is 
a compact Hausdorff space, and that G : X  (T), defined as G (x) (t) := ft (x), has 
continuous images (i.e., G(x)  C (T)  X). Sufficient conditions for such a problem (P) 
to be inf-dif-stable (as in Theorem 7) are also given in [26], assuming the continuity of G : X 
 C (T) and a Slater-type c.q. (which is strictly stronger than the FM c.q. (see [17])). 
Sufficient conditions for the inf-stability in other context (non-convex objective function and 
linear equality constraints) are given in [1]. 
 NEW FARKAS – TYPE CONSTRAINT QUALIFICATIONS 21 
62 
REFERENCES 
1. Auslender and M. Teboulle, Asymptotic Cones and Functions in Optimization and 
Variational Inequalities. Springer-Verlag, New York (2003). 
2. J.F. Bonnans and A. Shapiro, Perturbation Analysis of Optimization Problems. Springer-
Verlag, New York (2000). 
3. R.I. Bot and G. Wanka, Farkas-type results with conjugate functions. SIAM J. Optimization 
15 (2005) 540-554. 
4. R.S. Burachik and V. Jeyakumar, Dual condition for the convex subdifferential sum formula 
with applications. Journal of Convex Analysis 12 (2005) 279-290. 
5. Charnes, W.W. Cooper and K.O. Kortanek, On representations of serai-infinite programs 
which have no duality gaps, Management Science 12 (1965) 113-121. 
6. F.H. Clarke, A new approach to Lagrange multipliers, Mathematics of Operations Research 2 
(1976) 165-174. 
7. B.D. Craven, Mathematical Programming and Control Theory. Chapman and Hall, London 
(1978). 
8. N. Dinh, M.A. Goberna and M.A. L6pez, From linear to convex systems: consistency, Farkas' 
lemma and applications. Journal of Convex Analysis (to appear). 
9. N. Dinh, V. Jeyakumar and G.M. Lee, Sequential Lagrangian conditions for 
convexprograms with applications to semidefinite programming. Journal of 
Optimization Theory and Application 125 (2005) 85 - 112. 
10. M.D. Fajardo and M.A. Lopez, Locally Farkas-Minkowski systems in convex semi-infinite 
programming. Journal of Optimization Theory and Applications 103 (1999), 313-335. 
11. M.A. Goberna and M.A. L6pez, Linear Semi-infinite Optimization. J. Wiley, Chich-ester 
(1998). 
12. J. Gwinner, On results of Farkas type. Numerical Functional Analysis and Applications 9 
(1987), 471-520. 
13. J.-B. Hiriart Urruty and C. Lemarechal, Convex Analysis and Minimization Algo rithms I. 
Springer -Verlag, Berlin (1993). 
14. V. Jeyakumar, Asymptotic dual conditions characterizing optimality for infinite con vex 
programs. Journal of Optimization Theory and Applications 93 (1997) 153-165. 
15. V. Jeyakumar, Farkas' lemma: Generalizations, in Encyclopedia of Optimization II, C.A. 
Floudas and P. Pardalos, edited by Kluwer, Dordrecht (2001) 87- 91. 
16. V. Jeyakumar, Characterizing set containments involving infinite convex constraints and 
reverse-convex constraints, SIAM J. Optimization 13 (2003) 947-959. 
17. V. Jeyakumar, N. Dinh and G.M. Lee, A new closed cone constraint qualification for convex 
Optimization, Applied Mathematics Research Report AMR04/8, UNSW, 2004. Unpublished 
manuscript.  
18. V. Jeyakumar, G.M. Lee and N. Dinh, New sequential Lagrange multiplier conditions 
characterizing optimality without constraint qualifications for convex programs. SIAM J. 
Optimization 14 (2003) 534 - 547. 
19. V. Jeyakumar, A.M. Rubinov, B.M. Glover and Y. Ishizuka, Inequality systems and global 
optimization. Journal of Mathematical Analysis and Applications 202 (1996) 900-919. 
20. P.-J. Laurent, Approximation et optimization, Hermann, Paris (1972). 
21. W. Li, C. Nahak and I. Singer, Constraint qualification for semi-infinite systems of convex 
inequalities. SIAM J. Optimization 11 (2000) 31-52. 
22. C. Li and K.F. Ng, On constraint qualification for an infinite system of convex in equalities in 
a Banach space. SIAM J. Optimization 15 (2005) 488-512. 
23. O.L. Mangasarian, Set Containment characterization. J. of Global Optimization 24 (2062) 473 
- 480. 
22 N.DINH, M.A.GOBERNA, M.A.LÓPEZ, AND T.Q.SON 
63 
24. R. Puente and V.N. Vera de Serio, Locally Farkas-Minkowski linear semi-infinite 
systems. TOP 7 (1999) 103-121. 
25. R. T. Rockafellar, Conjugate Duality and Optimization, CBMS-NSF Regional Con-
ference Series in Applied Mathematics, 16, SIAM, Philadelphia (1974). 
26. A. Shapiro, First and second order optimality conditions and perturbation analysis of 
 semi-infinite programming problems, in Semi-Infinite Programming, R. Reemtsen 
 and J. Riickmann, edited by Kluwer, Dordrecht (1998) 103-133. 
27. C. Zalinescu, Convex analysis in general vector spaces, World Scientific 
PublishingCo., NJ (2002). 
 64 
Chủ nhiệm đề tài 
PGS.TS. Lê Hoàn Hóa 
 65 
Mẫu 01/ ĐT GD&ĐT 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
THUYẾT MINH ĐỀ TÀI 
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ 
1. TÊN ĐỂ TÀI 2. MÃ SỐ 
SỰ TỒN TẠI VÀ NGHIỆM TỐI ƢU CỦA MỘT SỐ BÀI 
TOÁN TRONG GIẢI TÍCH PHI TUYẾN B2005.23.68 
3. LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 4. LOẠI HÌNH 
 NGHIÊN CỨU 
5. THỜI GIAN THỰC HIỆN Từ tháng 5 năm 2005 đến tháng 6 năm2006 
6. CƠ QUAN CHỦ TRÌ 
Tên cơ quan : Trƣờng Đại học Sƣ phạm Tp. Hồ Chí Minh 
Địa chỉ: 280 An Dƣơng Vƣơng, Quận 5, Tp. Hồ Chí Minh 
Điện thoại: Fax : E-mail: 
7. CHỦ NHIỆM ĐỂ TÀI 
Họ và tên : LÊ HOÀN HÓA 
Học vị, chức danh KH : PGS, TS Chức vụ : Trƣởng bộ môn GIẢI TÍCH 
Địa chỉ: 92 Đƣờng Tên Lửa, Thị Trấn An Lạc, Quận Bình Tân 
Điện thoại CQ : Fax : Di động : 
Điện thoại NR : 7522635 E-mail: 
8. DANH SÁCH NHỮNG NGƢỜI CHỦ CHỐT THỰC HIỆN ĐỂ TÀI 
Họ và tên Đơn vị công tác Nhiệm vu đƣợc giao Chữ ký 
PGS. TS. Lê Hoàn Hóa Khoa toán _Tin, Chủ trì 
 ĐHSPTp. 
 Hồ Chí Minh 
PGS. TS. Nguyễn Bích Cộng tác 
Huy 
PGS. TS. Nguyễn Định Cộng tác 
 66 
9. ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH 
Tên đơn vị trong và ngoài nƣớc Nội dung phối hợp Họ và tên ngƣời đại diện 
10. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ SẢN PHẨM TRONG, NGOÀI NƢỚC LIÊN QUAN 
TRỰC TIẾP ĐẾN ĐỀ TÀI 
 ( Ghi cụ thể một số bài báo, tài liệu, nghiên cứ triển khai, trong 5 năm gần đây) 
1. Lê Hoàn Hóa, Tính compact liên thông của tập nghiệm cho phƣơng trình vi phân đối 
số lệch và phƣơng trình liên tiếp. Tạp chí khoa học, ĐHSP Tp HCM, 2003 – 2004. 
2. D. Gourdin, M.Mechab, Solutions globales d'un prolem de Cauchy lineaire. J. Funct. 
Anal., 202 (2003), 123-146. 
3. K.Yokoyama, S. Shiraishi, An e-optimality condition for con-Vex programming 
problems without Slater's constraint qualification, 2004 (gửi đăng). 
4. V. Joyakumar, G.M.Lee, N.Dinb, New sequential Lagrage multiplier conditions 
characterizing optimality without constraint qualification for convex programs. 
SIAM J. on Optimization, 2003. 
11. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 
 Phƣơng trình trong không gian Banach có nhiều ứng dụng trong các bài toán chứa kì 
dị. Phƣơng trình đã đƣợc xét thỏa điều kiện Lipschitz. Việc nghiên cứu các phƣơng 
trình mà điều kiện Lipschitz không đƣợc thỏa mãn là cần thiết. 
 Các kết quả định tính về  - nghiệm xấp xỉ cho các bài toán lồi còn rất hạn chế và chỉ 
đƣợc thiết lập dƣới các điều kiện chính quy rất nghiêm ngặt. Việc nghiên cứu đƣa ra 
các điều kiện cần và đủ cho nghiệm tối ƣu xấp xỉ dƣới các điều kiện chính quy yêu 
hơn là rất cần thiết 
 67 
12. MỤC TIÊU ĐỂ TÀI 
- Sự tồn tại nghiệm, cấu trúc tập nghiệm. 
- Biểu diễn nghiệm theo điều kiện biên. 
- Sự tồn tại nghiệm các phƣơng trình vi phân cấp 2 trong thang các không gian Banach thỏa 
điều kiện compact với ứng dụng vào phƣơng trình dạng Kirchoff. 
- Nghiên cứu các tính chất định tính cho nghiệm e- xấp xỉ của bài toán lồi dƣới điều kiện 
chính quy nón đóng. 
13. TÓM TẮT NỘI DUNG CỦA ĐỂ TÀI VÀ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN (ghi cụ thể) 
Nội dung Thời gian thực hiện Dự kiến kết quả 
- Sự tồn tại nghiệm, cấu trúc tập 
nghiệm 
-Sự tồn tại nghiệm các phƣơng trình vi 
phân cấp 2 trong thang các không gian 
Banach thỏa điều kiện compact và ứng 
dụng. 
- Các điều kiện cẩn và đủ tối ƣu cho 
nghiệm xấp xỉ của bài toán lồi. 
- Biểu diễn nghiệm của bài toán theo 
các điều kiện biên. 
- Đối ngẫu Largrange và e-nhân tử cho 
bài toán lồi. 
Từ 9/2004 đến 
3/2005 
Từ 4/2005 đến 
7/2005 
2 bài báo khoa học 
1 hoặc 2 bài báo khoa học 
14. DỰ KIẾN SẢN PHẨM VÀ ĐỊA CHỈ ỨNG DỤNG 
• Loại sản phẩm: 
- Xemina Giải tích liên trƣờng ĐHSP-ĐHKHTN 
- Các bài báo khoa học 
- 3 luận án Thạc sĩ 
 • Tên sản phẩm (ghi cụ thể): 
• Địa chỉ có thể ứng dụng (ghi cụ thể): 
 68 
15. KINH PHÍ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 
Tổng chi phí : 25.000.000 đ (hai mƣơi lăm triệu đồng) 
Trong đó : 
Kinh phí sự nghiệp khoa học : Các nguồn kinh phí khác : 
Nhu cầu kinh phi từng năm : 
- Năm 
- Năm 
Dự trù kinh phí theo các mục chi 
- Xemina (tổ chức, trả báo cáo viên) 9.000.000 đồng 
- Trả công lao động 9.000.000 đồng 
- In ấn tài liệu, gửi bài 2.000.000 đồng 
- Nghiệm thu, chi khác 4.000.000 đồng 
Ghi chú : 1. Các mục cần ghi đầy đủ, chính xác, rõ ràng, không tẩy xóa 
 2. Chữ ký, đóng dấu đúng thủ tục 
 69 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
Trƣờng Đại học sƣ phạm Tp.HCM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc 
Số B68 / HĐ – NCKH 
Tp.HCM, Ngày 20 tháng 5 năm 2005 
HỢP ĐỒNG TRIỂN KHAI NHIỆM VỤ 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NĂM 2005 
- Căn cứ công văn số 714/QĐ – BGD&ĐT – KHKT ngày 17 tháng 02 năm 2005 của Bộ Giáo 
dục và Đào tạo về việc nghiên cứu của đề tài (ghi cả mã số) : 
- Sauk hi xem xét mục tiêu, nội dung nghiên cứu của đề tài (ghi cả mã số) : 
Mã số : B2005.23.68 
Bên A : Trƣờng (Viện, Trung tâm) : Trƣờng Đại học Sƣ phạm Tp.HCM 
 Bà : Hoàng Thị Nhị Hà 
 Chức vụ : Phó Trƣởng phòng Khoa học Công nghệ - Sau Đại học 
Bên B : Ông, bà : LÊ HOÀN HÓA Chủ nhiệm đề tài. 
 Đã thảo thuận nhƣ sau : 
Điều 1 : Bên B chịu trách nhiệm tổ chức triển khai các nội dung nghiên cứu cụ thể dƣới đây : 
 - Nội dung nghiên cứu 
 - Tài liệu thu thập 
 - Tiến hành nghiên cứu, thực hiện đề tài 
 - Tổ chức Sevunar trao đổi về nội dung đề tài 
Điều 2 : Bên B phải nộp cho bên A các sản phẩm khoa học sau đây : 
 - 03 báo cáo khoa học ( có thể là hai bài báo chuyên ngành công bố ở nƣớc ngoài + 
một bài báo chuyên ngành công bố trong nƣớc ) 
Thời gian nộp sản phẩm trƣớc ngày 30 tháng 6 năm 2006 
 70 
Điều 3: Bên A cung cấp cho bên B số tiền là : 25 triệu. triệu đồng theo kế hoạch sau đây : 
Đợt 1: 7 triệu triệu đồng vào tháng ... năm 2005. 
Đợt 2 : 18 triệu triệu đồng vào tháng ... năm 2006. 
Điều 4 : Hai bên thỏa thuận việc kiểm tra thực hiện hợp đồng vào các thời điểm sau : 
Lần thứ nhất : ngày 01 tháng 10. năm 2005. 
Lần thứ hai : ngày 15 tháng 03 năm 2006. 
Trong quá trình thực hiện hợp đồng, hai bên phải thông báo cho nhau những vấn đề nảy sinh 
và cùng nhau bàn bạc giải quyết. 
Điều 5 : Sau khi hoàn thành nhiệm vụ ghi ở điều 1 và điều 2, hai bên chịu ƣách nhiệm cùng 
 tổ chức đánh giá nghiêm thu các công trình KHCN tại quyết định số 282/QĐ ngày 
 20/06/1980 của UBKH&KTNN. Nếu sản phẩm của bên B đƣợc Hội đồng khoa học 
 cấp Bộ công nhận có ý nghĩa khoa học và cố giá trị sử dụng thì sản phẩm đó đƣợc 
 coi là chứng từ để thanh toán hợp đồng. 
Điều 6 : Hai bên cam kết thực hiện đúng các điều khoản đã ghi trong hợp đồng. Nếu bên 
 nào vi phạm phải bồi hoàn thiệt hại và chịu trách nhiệm theo các quy định hiện 
 hành. 
Điều 7 : Hợp đồng có giá trị kể từ ngày ký. Hợp đồng này làm thành 05 bản, mỗi bên giữ 02 
 bản, O1 bản gửi đến Vụ Khoa học Công nghệ Bộ Giáo dục và Đào tạo để báo cáo. 
            Các file đính kèm theo tài liệu này:
 nkkh_su_ton_tai_va_nghiem_toi_uu_cua_mot_so_bai_toan_trong_giai_tich_phi_tuyen_6392.pdf nkkh_su_ton_tai_va_nghiem_toi_uu_cua_mot_so_bai_toan_trong_giai_tich_phi_tuyen_6392.pdf