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 |
Chia sẻ: builinh123 | Lượt xem: 1410 | 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