本研究提出一个最优控制问题,最终目标是采用描述免疫系统与人类免疫缺陷病毒(HIV)相互作用的常微分方程组,实现最佳治疗方案,使患者的生存时间最大化,药物成本最小化。最优控制问题通过嵌入方法在测度空间中转化为一个修正问题,其中最优解的存在性由测度空间的紧性保证。然后用线性规划(LP)问题逼近该问题,并通过求解该问题得到次最优的分段常数控制函数,从临床的角度更具有实用性。介绍了治疗和未治疗患者免疫系统动力学的比较。最后,健康细胞和病毒之间的关系被展示出来。
<年代p一个nclass="end-abs">
1.介绍 人的免疫缺陷病毒感染CD4 + T细胞,这是人免疫系统和其他靶细胞的重要组成部分。感染的细胞产生大量病毒。在过去的二十年里,艾滋病毒的医疗治疗极大地改善了。高活性的抗逆转录病毒治疗(HAART)允许有效地抑制艾滋病毒感染的个体,并延长了多年甚至数十年的获得性免疫缺陷综合征(艾滋病)发作前的时间,并将预期寿命和质量提高给患者。但由于长期受感染的细胞和身体内的部位,抗逆转录病毒治疗不能从受感染的患者免于艾滋病毒,其中药物可能无法达到有效水平[<一个href="#B1">1一个>- - - - - -<一个href="#B3">3.一个>].HAART含有两种主要类型的抗HIV药物:逆转录酶抑制剂(RTI)和蛋白酶抑制剂(PI)。逆转录酶抑制剂通过阻止HIV病毒代码的整合到宿主细胞基因组中,以防止蛋白酶抑制剂免受感染感染病毒颗粒的复制的感染细胞来阻止感染细胞的HIV,并且可以减少并保持低于许多患者的检测极限的病毒载荷.此外,用一种类型的药物治疗也可以增加艾滋病毒靶细胞的CD4 + T细胞计数。
艾滋病毒感染和艾滋病进展期间的许多宿主病原体相互作用机制仍然未知。艾滋病毒感染的数学建模对医学界感到兴趣,因为没有足够的动物模型来测试药物制度的疗效。这些模型可以测试不同的假设,并以临床或实验研究难以回答的问题提供新的洞察力。已经制定了许多数学模型以描述HIV与健康细胞相互作用的各个方面。其中一些模型在[<一个href="#B4">4一个>].HIV感染的基本模型由Wodarz和Nowak提出[<一个href="#B5">5一个>,包含三个状态变量:健康的CD4+ t细胞、感染的CD4+ t细胞和游离病毒浓度。他们的模型已经被修改,为基于治疗策略的病毒免疫控制提供重要的理论见解,同时保持一个简单的结构[<一个href="#B6">6一个>].此外,正如几个临床研究定性描述的那样,这一修正模型已被开发用于猜测HIV感染的自然进化[<一个href="#B7">7一个>].
一些作者将HIV感染的数学模型与控制理论结合起来,以达到适当的目标。例如,这些目标可能包括最大化健康CD4+ t细胞水平和最小化治疗成本[<一个href="#B8">8一个>- - - - - -<一个href="#B11">11一个>],最大限度地提高健康CD4+ t细胞的水平,同时尽量减少治疗成本和病毒载量[<一个href="#B12">12一个>],在最大限度地提高免疫反应的同时,尽量减少艾滋病毒感染人数和身体的系统成本[<一个href="#B13">13一个>,<一个href="#B14">14一个>],并最大限度地提高健康CD4+ t细胞数量和免疫反应,同时最大限度地降低治疗成本[<一个href="#B15">15一个>],最大化健康的CD4 + T细胞计数,最大限度地减少副作用和耐药性[<一个href="#B16">16一个>].
论文(<一个href="#B17">17一个>- - - - - -<一个href="#B21">21一个>]只考虑RTI药物,而论文[<一个href="#B22">22一个>,<一个href="#B23">23一个>只考虑法律公正派。在[<一个href="#B24">24一个>- - - - - -<一个href="#B27">27一个>, HAART药物的所有效果都合并到模型中的一个控制变量中。在[<一个href="#B28">28一个>- - - - - -<一个href="#B32">32一个>],设计了基于RTIs和pi的动态多药治疗。
本文考虑了包含抗逆转录病毒治疗效果的HIV动态数学模型,并针对适当的目标进行了最优控制分析。
论文组织如下:第一部分<一个href="#sec2">2一个>,描述了HIV的基本数学模型。我们制定的控制问题,试图延长患者的生存时间尽可能长,描述在部分<一个href="#sec3">3.一个>.用LP问题逼近得到的最优控制问题是本节的主题<一个href="#sec4">4一个>.从求解LP问题的数值结果介绍<一个href="#sec5">5一个>.最后,部分<一个href="#sec6">6一个>用于结束语。
2.工作模型的呈现 本文考虑HIV的病理行为,用常微分方程组(ode)的简化版本建模,如[<一个href="#B17">17一个>].该模型与临床数据一致,给出如下:<年代p一个nclass="equation" id="EEq1">
(
)
=
+
0
−
−
(
)
(
)
−
(
)
(
)
(
)
,
(
1
)
(
)
=
(
)
−
(
)
−
(
)
(
)
(
)
,
(
2
)
(
)
=
(
)
(
−
(
)
)
,
(
3.
)
(
)
=
(
)
+
(
)
(
)
0
−
(
)
.
(
4
)
这个模型中的大多数术语都有直接的解释。<年代vg height="18.25" id="M5" style="vertical-align:-2.21957pt;width:26.625px;" version="1.1" viewbox="0 0 26.625 18.25" width="26.625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
和<年代vg height="13.45" id="M6" style="vertical-align:-2.21957pt;width:24.2875px;" version="1.1" viewbox="0 0 24.2875 13.45" width="24.2875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
分别表示未成熟CD4+ t细胞和成熟CD4+ t细胞的数量。这个词<年代vg height="13.45" id="M7" style="vertical-align:-2.21957pt;width:22.85px;" version="1.1" viewbox="0 0 22.85 13.45" width="22.85" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
表明是HIV粒子<年代vg height="13.45" id="M8" style="vertical-align:-2.21957pt;width:25.487499px;" version="1.1" viewbox="0 0 25.487499 13.45" width="25.487499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
指定了HIV特异性的细胞毒t细胞(ctl)作为时间的函数。在这里,<年代vg height="15.4625" id="M9" style="vertical-align:-4.1142pt;width:16.387501px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.387501 15.4625" width="16.387501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
这是恒定速率吗<年代vg height="15.4875" id="M10" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 15.4875" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
细胞产生,<年代vg height="17.875" id="M11" style="vertical-align:-4.74141pt;width:14.1px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.1 17.875" width="14.1" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
成熟的速度是<年代vg height="15.4875" id="M12" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 15.4875" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
细胞<年代vg height="10.325" id="M13" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 10.325" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
细胞,<年代vg height="12.725" id="M14" style="vertical-align:-4.74141pt;width:14.1px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.1 12.725" width="14.1" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
自然死亡率是多少<年代vg height="10.325" id="M15" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 10.325" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
细胞。此外,<年代vg height="13.425" id="M16" style="vertical-align:-2.29482pt;width:8.8500004px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.8500004 13.425" width="8.8500004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
放大系数的线性反馈效应是<年代vg height="10.325" id="M17" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 10.325" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
细胞在流入时减少<年代vg height="15.4875" id="M18" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 15.4875" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
细胞在时间<年代vg height="9.125" id="M19" style="vertical-align:-0.11285pt;width:5.0124998px;" version="1.1" viewbox="0 0 5.0124998 9.125" width="5.0124998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.免费的病毒颗粒<年代vg height="13.45" id="M20" style="vertical-align:-2.21957pt;width:23.275px;" version="1.1" viewbox="0 0 23.275 13.45" width="23.275" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
消除<年代vg height="18.25" id="M21" style="vertical-align:-2.21957pt;width:26.625px;" version="1.1" viewbox="0 0 26.625 18.25" width="26.625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
细胞的速率与<年代vg height="19.4" id="M22" style="vertical-align:-3.13504pt;width:92.012497px;" version="1.1" viewbox="0 0 92.012497 19.4" width="92.012497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
(
)
(
)
在时间<年代vg height="9.125" id="M23" style="vertical-align:-0.11285pt;width:5.0124998px;" version="1.1" viewbox="0 0 5.0124998 9.125" width="5.0124998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.同样的,<年代vg height="14.6" id="M24" style="vertical-align:-3.13504pt;width:88.887497px;" version="1.1" viewbox="0 0 88.887497 14.6" width="88.887497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
(
)
(
)
是消除速度<年代vg height="10.325" id="M25" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 10.325" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
细胞。这个词<年代vg height="10.7375" id="M26" style="vertical-align:-0.13794pt;width:8.3125px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.3125 10.7375" width="8.3125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
描述了艾滋病毒颗粒的增长速度<年代vg height="9.9375" id="M27" style="vertical-align:-2.34499pt;width:8.0625px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.0625 9.9375" width="8.0625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
HIV产物的失活率是由细胞毒素介导的吗<年代vg height="10.6125" id="M28" style="vertical-align:-0.15048pt;width:11.8625px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.8625 10.6125" width="11.8625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
细胞。<年代vg height="14.375" id="M29" style="vertical-align:-3.24037pt;width:16.4625px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.4625 14.375" width="16.4625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是大量涌入<年代vg height="10.6125" id="M30" style="vertical-align:-0.15048pt;width:11.8625px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.8625 10.6125" width="11.8625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
细胞前体,<年代vg height="7.1875" id="M31" style="vertical-align:-0.13794pt;width:7.6875px;" version="1.1" viewbox="0 0 7.6875 7.1875" width="7.6875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是他们的成熟率,<年代vg height="7.1750002" id="M32" style="vertical-align:-0.1254pt;width:8.9375px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.9375 7.1750002" width="8.9375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
增殖率是多少<年代vg height="10.6125" id="M33" style="vertical-align:-0.15048pt;width:11.8625px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.8625 10.6125" width="11.8625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
通过HIV产品的抗原刺激下的细胞,和<年代vg height="10.85" id="M34" style="vertical-align:-3.24037pt;width:16.9625px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.9625 10.85" width="16.9625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是自然死亡率辅助t细胞对细胞成熟和增殖的影响<年代vg height="10.6125" id="M35" style="vertical-align:-0.15048pt;width:11.8625px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.8625 10.6125" width="11.8625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
细胞用比率表示<年代vg height="14.75" id="M36" style="vertical-align:-3.25793pt;width:44.424999px;" version="1.1" viewbox="0 0 44.424999 14.75" width="44.424999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
/
0
,<年代vg height="7.2375002" id="M37" style="vertical-align:-0.11285pt;width:7.9749999px;" version="1.1" viewbox="0 0 7.9749999 7.2375002" width="7.9749999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
介绍了表征这种辅助效果的强度。通过降低价值来模拟化学治疗剂<年代vg height="7.0124998" id="M38" style="vertical-align:-0.0pt;width:9.4125004px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.4125004 7.0124998" width="9.4125004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,即艾滋病毒的增殖率。较低的值<年代vg height="7.0124998" id="M39" style="vertical-align:-0.0pt;width:9.4125004px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.4125004 7.0124998" width="9.4125004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
对应较高的rti药物剂量。
3.最优控制配方 在本节中,我们制定了识别抑制参数的最佳控制问题<年代vg height="7.0124998" id="M40" style="vertical-align:-0.0pt;width:9.4125004px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.4125004 7.0124998" width="9.4125004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
在 (<一个href="#EEq1">3.一个>),具有控制变量的函数。特别是,我们将更换参数<年代vg height="7.0124998" id="M41" style="vertical-align:-0.0pt;width:9.4125004px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.4125004 7.0124998" width="9.4125004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
与函数<年代vg height="13.45" id="M42" style="vertical-align:-2.21957pt;width:48.299999px;" version="1.1" viewbox="0 0 48.299999 13.45" width="48.299999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
−
(
)
.然后,该选择标识控制变量<年代vg height="13.45" id="M43" style="vertical-align:-2.21957pt;width:22.8375px;" version="1.1" viewbox="0 0 22.8375 13.45" width="22.8375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
以抑制病毒繁殖的速率为模型,其模型为药物剂量的简单函数。
在临床实践中,通常使用以下指南。<年代p一个nclass="list">(我)年代p一个n><年代p一个nclass="list-content">抗逆转录病毒疗法始于<年代vg height="13.05" id="M44" style="vertical-align:-3.25793pt;width:11.1125px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.1125 13.05" width="11.1125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
也就是CD4+ t细胞数量降到350个/以下的时间<我>μ.。我>l年代p一个n>年代p一个n>(2)年代p一个n><年代p一个nclass="list-content">CD4+ t细胞计数低于200个/细胞,标志着从HIV到AIDS的转变<我>μ.。我>l年代p一个n>年代p一个n>(3)年代p一个n><年代p一个nclass="list-content">当一个人的CD4+ t细胞计数低于正常值时,他/她就被认为患有全面的艾滋病<年代vg height="18.262501" id="M45" style="vertical-align:-4.56824pt;width:45.0625px;" version="1.1" viewbox="0 0 45.0625 18.262501" width="45.0625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
C
D
4
+
c
r
我
t
,通常为50个细胞/<我>μ.。我>l年代p一个n>年代p一个n>
这篇论文的目的是提出一种药物治疗方案,在尽量减少药物成本的同时,尽可能推迟艾滋病的全面发作,延长生存时间。可以这样建模。
假设艾滋病的全面爆发发生在时间之后<年代vg height="14.9375" id="M46" style="vertical-align:-4.77652pt;width:13.025px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.025 14.9375" width="13.025" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.因此,我们应该这样做<年代p一个nclass="equation" id="EEq5">
(
)
≥
C
D
4
+
c
r
我
t
,
∈
0
,
,
=
C
D
4
+
c
r
我
t
.
(
5
)
使用大多数化学疗法产生的问题是多种且有时有害的副作用,以及由于病毒对突变的能力进行了一定时间后治疗的无效性,并且对治疗进行抗性。通过施加有限的治疗间隔来考虑这些现象的全球效果[<一个href="#B22">22一个>,即持续一段时间的治疗<年代vg height="13.05" id="M48" style="vertical-align:-3.25793pt;width:11.1125px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.1125 13.05" width="11.1125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
来<年代vg height="13.05" id="M49" style="vertical-align:-3.25793pt;width:36.575001px;" version="1.1" viewbox="0 0 36.575001 13.05" width="36.575001" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
+
.因此,支持控制功能<年代vg height="13.45" id="M50" style="vertical-align:-2.21957pt;width:22.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 22.4125 13.45" width="22.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
必须在治疗期间吗<年代p一个nclass="equation" id="EEq6">
年代
u
p
p
⊆
0
,
0
+
.
(
6
)
这里,我们遵循[<一个href="#B8">8一个>,<一个href="#B22">22一个>]假设治疗的成本与之成比例<年代vg height="16.5375" id="M52" style="vertical-align:-2.21957pt;width:28.924999px;" version="1.1" viewbox="0 0 28.924999 16.5375" width="28.924999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2
(
)
在时间<年代vg height="9.125" id="M53" style="vertical-align:-0.11285pt;width:5.0124998px;" version="1.1" viewbox="0 0 5.0124998 9.125" width="5.0124998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.因此,总的治疗费用是<年代vg height="23.700001" id="M54" style="vertical-align:-6.05542pt;width:61.8125px;" version="1.1" viewbox="0 0 61.8125 23.700001" width="61.8125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∫
0
2
(
)
.所以,应该最大限度地发挥以下功能:<年代p一个nclass="equation" id="EEq7">
,
=
−
0
2
(
)
.
(
7
)
参数<年代vg height="10.8125" id="M56" style="vertical-align:-0.20064pt;width:8.5749998px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.5749998 10.8125" width="8.5749998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是用来设置最大生存时间之间的相对重要性<年代vg height="14.9375" id="M57" style="vertical-align:-4.77652pt;width:13.025px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.025 14.9375" width="13.025" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
并将身体的系统成本降至最低。设置<年代vg height="19.4" id="M58" style="vertical-align:-3.13504pt;width:45.825001px;" version="1.1" viewbox="0 0 45.825001 19.4" width="45.825001" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,<年代vg height="14.2375" id="M59" style="vertical-align:-3.13504pt;width:43.487499px;" version="1.1" viewbox="0 0 43.487499 14.2375" width="43.487499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
2
,<年代vg height="11.075" id="M60" style="vertical-align:-3.25793pt;width:42.049999px;" version="1.1" viewbox="0 0 42.049999 11.075" width="42.049999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
3.
,<年代vg height="14.3375" id="M61" style="vertical-align:-3.13504pt;width:44.6875px;" version="1.1" viewbox="0 0 44.6875 14.3375" width="44.6875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
4
,微分方程组(<一个href="#EEq1">1一个>)- (<一个href="#EEq1">4一个>)可以概括地表示为<年代p一个nclass="equation" id="EEq8">
=
⎛
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎜
⎝
̇
(
)
=
(
,
(
)
,
(
)
)
+
0
2
−
2
−
1
−
3.
4
1
1
−
2
−
3.
4
2
3.
(
1
−
)
−
4
+
4
3.
2
0
2
−
4
⎞
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
⎟
⎠
,
(
0
)
=
0
.
(
8
)
假设<年代vg height="10.325" id="M63" style="vertical-align:-0.0pt;width:13.2875px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.2875 10.325" width="13.2875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
表示所有可测量控制功能的集合<年代vg height="13.45" id="M64" style="vertical-align:-2.21957pt;width:79.5625px;" version="1.1" viewbox="0 0 79.5625 13.45" width="79.5625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
∈
[
0
,
1
]
, 在哪里<年代vg height="13.45" id="M65" style="vertical-align:-2.21957pt;width:22.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 22.4125 13.45" width="22.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
满足(<一个href="#EEq6">6一个>),以及(的相应解<一个href="#EEq8">8一个>在最后时刻<年代vg height="14.9375" id="M66" style="vertical-align:-4.77652pt;width:13.025px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.025 14.9375" width="13.025" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
满足(<一个href="#EEq5">5一个>).因此,我们正在寻找<年代vg height="14.3" id="M67" style="vertical-align:-2.21957pt;width:61.299999px;" version="1.1" viewbox="0 0 61.299999 14.3" width="61.299999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
(
⋅
)
∈
这样<年代p一个nclass="equation" id="EEq9">
,
≤
∗
,
∗
,
∀
∈
.
(
9
)
设置<年代vg height="17.8375" id="M69" style="vertical-align:-3.25793pt;width:171.9375px;" version="1.1" viewbox="0 0 171.9375 17.8375" width="171.9375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
(
,
(
)
,
(
)
)
=
1
−
2
(
)
,则最优用药方案问题,而忽略<年代vg height="13.05" id="M70" style="vertical-align:-3.25793pt;width:11.1125px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.1125 13.05" width="11.1125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
,可以表示为:<年代p一个nclass="equation" id="EEq10">
米
一个
x
,
∈
0
0
(
,
(
)
,
(
)
)
(
1
0
)
受<年代p一个nclass="equation" id="EEq11">
̇
=
(
,
(
)
,
(
)
)
,
(
1
1
)
0
=
0
,
2
=
C
D
4
+
c
r
我
t
,
(
1
2
)
2
(
)
≥
C
D
4
+
c
r
我
t
,
∈
0
,
.
(
1
3.
)
这种最优控制问题称为OCP。在解决OCP的过程中,可能会出现一些问题。一组<年代vg height="10.325" id="M75" style="vertical-align:-0.0pt;width:13.2875px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.2875 10.325" width="13.2875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
可能是空的。如果<年代vg height="10.325" id="M76" style="vertical-align:-0.0pt;width:13.2875px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.2875 10.325" width="13.2875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是不是空的,功能测量系统的性能可能达不到其设定的最大值<年代vg height="10.325" id="M77" style="vertical-align:-0.0pt;width:13.2875px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.2875 10.325" width="13.2875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.为了克服这些困难,在下一节中,我们将OCP转换为度量空间中的一个修改过的问题。
4.OCP的线性规划逼近 基于Young思想的度量理论求解最优控制问题[<一个href="#B33">33一个>),由威尔逊和卢比奥首次申请[<一个href="#B34">34一个>,在理论上是由鲁比奥在[<一个href="#B35">35一个>].然后,将该方法推广为用LP模型逼近时间最优问题[<一个href="#B36">36一个>].这里使用的是这种方法。
4.1。功能空间 我们假设状态变量<年代vg height="13.45" id="M78" style="vertical-align:-2.21957pt;width:23.6px;" version="1.1" viewbox="0 0 23.6 13.45" width="23.6" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
以及控制输入<年代vg height="13.45" id="M79" style="vertical-align:-2.21957pt;width:22.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 22.4125 13.45" width="22.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
,分别得到它们在紧集中的值<年代vg height="18.475" id="M80" style="vertical-align:-3.25793pt;width:189.89999px;" version="1.1" viewbox="0 0 189.89999 18.475" width="189.89999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
×
2
×
3.
×
4
⊂
ℜ
4
和<年代vg height="11.5125" id="M81" style="vertical-align:-0.3135pt;width:44.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 44.1875 11.5125" width="44.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
⊂
ℜ
.放<年代vg height="16.424999" id="M82" style="vertical-align:-4.77652pt;width:68.762497px;" version="1.1" viewbox="0 0 68.762497 16.424999" width="68.762497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
[
0
,
]
.在这里,我们将推导(<一个href="#EEq11">11一个>)- (<一个href="#EEq11">13一个>).
<年代p一个nclass="statement" id="deff1">定义1。我>年代p一个n>一个三<年代vg height="16.424999" id="M83" style="vertical-align:-4.77652pt;width:79.487503px;" version="1.1" viewbox="0 0 79.487503 16.424999" width="79.487503" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
[
,
,
]
如果满足下列条件,则称为可接受的。<年代p一个nclass="list">(我)年代p一个n><年代p一个nclass="list-content">向量函数<年代vg height="13.45" id="M84" style="vertical-align:-2.21957pt;width:23.6px;" version="1.1" viewbox="0 0 23.6 13.45" width="23.6" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
是绝对连续的和属于<年代vg height="10.55" id="M85" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.325px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.325 10.55" width="11.325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
对所有<年代vg height="10.75" id="M86" style="vertical-align:-0.33858pt;width:34.724998px;" version="1.1" viewbox="0 0 34.724998 10.75" width="34.724998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∈
.年代p一个n>年代p一个n>(2)年代p一个n><年代p一个nclass="list-content">这个函数<年代vg height="13.45" id="M87" style="vertical-align:-2.21957pt;width:22.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 22.4125 13.45" width="22.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
在集合中取得其值<年代vg height="10.5375" id="M88" style="vertical-align:-0.16302pt;width:12.8625px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.8625 10.5375" width="12.8625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
勒贝格是可测量的<年代vg height="10.5125" id="M89" style="vertical-align:-0.15048pt;width:10.4375px;" version="1.1" viewbox="0 0 10.4375 10.5125" width="10.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.年代p一个n>年代p一个n>(3)年代p一个n><年代p一个nclass="list-content">
满足(<一个href="#EEq11">11一个>)- (<一个href="#EEq11">13一个>), 在<年代vg height="13.9625" id="M91" style="vertical-align:-0.15048pt;width:16.5375px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.5375 13.9625" width="16.5375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
的内部集合<年代vg height="10.5125" id="M92" style="vertical-align:-0.15048pt;width:10.4375px;" version="1.1" viewbox="0 0 10.4375 10.5125" width="10.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.年代p一个n>年代p一个n> 假设所有可允许的三元组的集合是非空的,并表示它<年代vg height="10.575" id="M93" style="vertical-align:-0.20064pt;width:17.9625px;" version="1.1" viewbox="0 0 17.9625 10.575" width="17.9625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.让<年代vg height="9.875" id="M94" style="vertical-align:-2.29482pt;width:7.7624998px;" version="1.1" viewbox="0 0 7.7624998 9.875" width="7.7624998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是一个可容许的三元组,<年代vg height="10.325" id="M95" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.625px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.625 10.325" width="11.625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是一个开放的球<年代vg height="14.9" id="M96" style="vertical-align:-0.27588pt;width:19.875px;" version="1.1" viewbox="0 0 19.875 14.9" width="19.875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ℜ
5
包含<年代vg height="10.9375" id="M97" style="vertical-align:-0.3135pt;width:36.712502px;" version="1.1" viewbox="0 0 36.712502 10.9375" width="36.712502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
×
,让<年代vg height="15.325" id="M98" style="vertical-align:-2.21957pt;width:37.487499px;" version="1.1" viewbox="0 0 37.487499 15.325" width="37.487499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
是所有实值连续可微函数的空间。让<年代vg height="15.4125" id="M99" style="vertical-align:-2.29482pt;width:67.287498px;" version="1.1" viewbox="0 0 67.287498 15.4125" width="67.287498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∈
(
)
以及定义<年代vg height="14.0625" id="M100" style="vertical-align:-2.29482pt;width:16.975px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.975 14.0625" width="16.975" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
如下:<年代p一个nclass="equation" id="EEq14">
(
,
(
)
,
(
)
)
=
(
,
(
)
)
⋅
(
,
(
)
,
(
)
)
+
(
,
(
)
)
(
1
4
)
为每一个<年代vg height="13.45" id="M102" style="vertical-align:-2.21957pt;width:106.075px;" version="1.1" viewbox="0 0 106.075 13.45" width="106.075" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
[
,
(
)
,
(
)
]
∈
ω.
, 在哪里<年代vg height="11.075" id="M103" style="vertical-align:-0.3135pt;width:97.425003px;" version="1.1" viewbox="0 0 97.425003 11.075" width="97.425003" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
=
×
×
.这个函数<年代vg height="14.0625" id="M104" style="vertical-align:-2.29482pt;width:16.975px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.975 14.0625" width="16.975" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
在空间中<年代vg height="13.45" id="M105" style="vertical-align:-2.21957pt;width:32.650002px;" version="1.1" viewbox="0 0 32.650002 13.45" width="32.650002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
ω.
)
,紧集上所有连续函数的集合<年代vg height="10.6875" id="M106" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 10.6875" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
.自<年代vg height="16.424999" id="M107" style="vertical-align:-4.77652pt;width:79.487503px;" version="1.1" viewbox="0 0 79.487503 16.424999" width="79.487503" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
[
,
,
]
这是可以接受的三倍体吗<年代p一个nclass="equation" id="EEq15">
0
(
,
(
)
,
(
)
)
=
0
(
,
(
)
)
⋅
̇
(
)
+
(
,
(
)
)
=
,
−
0
,
0
=
δ.
,
(
1
5
)
对所有<年代vg height="13.575" id="M109" style="vertical-align:-2.29482pt;width:66.212502px;" version="1.1" viewbox="0 0 66.212502 13.575" width="66.212502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∈
”
(
)
.让<年代vg height="16.5375" id="M110" style="vertical-align:-2.21957pt;width:39.287498px;" version="1.1" viewbox="0 0 39.287498 16.5375" width="39.287498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
0
)
是所有具有紧支撑的无穷可微实值函数的空间<年代vg height="13.9625" id="M111" style="vertical-align:-0.15048pt;width:16.5375px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.5375 13.9625" width="16.5375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
.定义<年代p一个nclass="equation" id="EEq16">
(
,
(
)
,
(
)
)
=
(
)
(
)
+
(
,
(
)
,
(
)
)
(
)
,
=
1
,
2
,
3.
,
4
,
∀
∈
0
.
(
1
6
)
假设<年代vg height="16.424999" id="M113" style="vertical-align:-4.77652pt;width:79.487503px;" version="1.1" viewbox="0 0 79.487503 16.424999" width="79.487503" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
[
,
,
]
是一个可接受的三倍。因为这个函数<年代vg height="13.55" id="M114" style="vertical-align:-2.29482pt;width:26.737499px;" version="1.1" viewbox="0 0 26.737499 13.55" width="26.737499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
有紧密的支持<年代vg height="13.9625" id="M115" style="vertical-align:-0.15048pt;width:16.5375px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.5375 13.9625" width="16.5375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
,<年代vg height="16.637501" id="M116" style="vertical-align:-4.77652pt;width:114.8875px;" version="1.1" viewbox="0 0 114.8875 16.637501" width="114.8875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
0
)
=
(
)
=
0
.因此,对于<年代vg height="12.8875" id="M117" style="vertical-align:-1.76814pt;width:78.074997px;" version="1.1" viewbox="0 0 78.074997 12.8875" width="78.074997" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
2
,
3.
,
4
,以及所有人<年代vg height="16.637501" id="M118" style="vertical-align:-2.29482pt;width:70.412498px;" version="1.1" viewbox="0 0 70.412498 16.637501" width="70.412498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∈
(
0
)
, 从 (<一个href="#EEq16">16一个>),用分部积分法,我们得到<年代p一个nclass="equation" id="EEq17">
0
(
,
(
)
,
(
)
)
=
0
(
)
(
+
)
0
(
,
(
)
,
(
)
)
(
)
=
0
.
(
1
7
)
同样,通过选择只依赖于时间的函数,我们有<年代p一个nclass="equation" id="EEq18">
0
(
,
(
)
,
(
)
)
=
,
∀
∈
1
(
ω.
)
,
(
1
8
)
在哪里<年代vg height="16.5375" id="M121" style="vertical-align:-2.21957pt;width:39.987499px;" version="1.1" viewbox="0 0 39.987499 16.5375" width="39.987499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
(
ω.
)
所有函数的空间都在吗<年代vg height="13.45" id="M122" style="vertical-align:-2.21957pt;width:32.650002px;" version="1.1" viewbox="0 0 32.650002 13.45" width="32.650002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
ω.
)
这只取决于时间和<年代vg height="11.0375" id="M123" style="vertical-align:-3.22282pt;width:14.65px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.65 11.0375" width="14.65" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是<年代vg height="13.4875" id="M124" style="vertical-align:-2.21957pt;width:23.6625px;" version="1.1" viewbox="0 0 23.6625 13.4875" width="23.6625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
在<年代vg height="10.5125" id="M125" style="vertical-align:-0.15048pt;width:10.4375px;" version="1.1" viewbox="0 0 10.4375 10.5125" width="10.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
. 方程(<一个href="#EEq15">15一个>), (<一个href="#EEq17">17一个>)和(<一个href="#EEq18">18一个>)是(<一个href="#EEq11">11一个>)- (<一个href="#EEq11">13一个>).注意约束(<一个href="#EEq11">12一个>)被认为在(的右边<一个href="#EEq15">15一个>)通过选择合适的功能<年代vg height="15.4125" id="M126" style="vertical-align:-2.29482pt;width:67.287498px;" version="1.1" viewbox="0 0 67.287498 15.4125" width="67.287498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∈
(
)
哪些是单项式<年代vg height="10.925" id="M127" style="vertical-align:-3.13504pt;width:14.8125px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.8125 10.925" width="14.8125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2
.此外,约束(<一个href="#EEq11">13一个>通过选择合适的集合来考虑)。<年代vg height="10.55" id="M128" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.325px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.325 10.55" width="11.325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.现在,我们考虑下面的正线性泛函<年代vg height="13.45" id="M129" style="vertical-align:-2.21957pt;width:32.650002px;" version="1.1" viewbox="0 0 32.650002 13.45" width="32.650002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
ω.
)
:<年代p一个nclass="equation" id="EEq19">
γ.
∶
⟶
(
,
(
)
,
(
)
)
,
∀
∈
(
ω.
)
.
(
1
9
)
命题1。年代p一个n><我>转换<年代vg height="16.375" id="M131" style="vertical-align:-4.74141pt;width:51.275002px;" version="1.1" viewbox="0 0 51.275002 16.375" width="51.275002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
→
γ.
可接受的三元组<年代vg height="10.575" id="M132" style="vertical-align:-0.20064pt;width:17.9625px;" version="1.1" viewbox="0 0 17.9625 10.575" width="17.9625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
转化成线性映射<年代vg height="16.375" id="M133" style="vertical-align:-4.74141pt;width:15.275px;" version="1.1" viewbox="0 0 15.275 16.375" width="15.275" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
γ.
中定义的(<一个href="#EEq19">19一个>)是注射。我>年代p一个n>
证明。我>年代p一个n>我们必须证明如果<年代vg height="14.375" id="M134" style="vertical-align:-3.13504pt;width:43.512501px;" version="1.1" viewbox="0 0 43.512501 14.375" width="43.512501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
≠
2
,然后<年代vg height="17.112499" id="M135" style="vertical-align:-5.32956pt;width:55.387501px;" version="1.1" viewbox="0 0 55.387501 17.112499" width="55.387501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
γ.
1
≠
γ.
2
.让<年代vg height="18.575001" id="M136" style="vertical-align:-6.50204pt;width:108.0375px;" version="1.1" viewbox="0 0 108.0375 18.575001" width="108.0375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
[
,
,
]
,
=
1
,
2
是不同的可容许三元组。如果<年代vg height="15.625" id="M138" style="vertical-align:-5.32956pt;width:51.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 51.75 15.625" width="51.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
=
2
,则有一个子区间<年代vg height="17.112499" id="M139" style="vertical-align:-5.32956pt;width:44.150002px;" version="1.1" viewbox="0 0 44.150002 17.112499" width="44.150002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
[
0
,
1
]
, 说<年代vg height="14.2375" id="M140" style="vertical-align:-3.13504pt;width:14.6625px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.6625 14.2375" width="14.6625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
, 在哪里<年代vg height="14.6" id="M141" style="vertical-align:-3.13504pt;width:76.012497px;" version="1.1" viewbox="0 0 76.012497 14.6" width="76.012497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
(
)
≠
2
(
)
为每一个<年代vg height="14.2375" id="M142" style="vertical-align:-3.13504pt;width:38.9375px;" version="1.1" viewbox="0 0 38.9375 14.2375" width="38.9375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∈
1
.我>一个连续函数<年代vg height="10.325" id="M143" style="vertical-align:-0.0pt;width:12.05px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.05 10.325" width="12.05" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
可以建立在<年代vg height="10.6875" id="M144" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 10.6875" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
所以(<一个href="#EEq19">19一个>)对应<年代vg height="10.925" id="M145" style="vertical-align:-3.13504pt;width:13.8625px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.8625 10.925" width="13.8625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
和<年代vg height="10.925" id="M146" style="vertical-align:-3.13504pt;width:13.8625px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.8625 10.925" width="13.8625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
是不平等的。例如,一个人可以<年代vg height="10.325" id="M147" style="vertical-align:-0.0pt;width:12.05px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.05 10.325" width="12.05" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
独立的<年代vg height="7.1624999" id="M148" style="vertical-align:-0.11285pt;width:7.5374999px;" version="1.1" viewbox="0 0 7.5374999 7.1624999" width="7.5374999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,等于零<年代vg height="9.125" id="M149" style="vertical-align:-0.11285pt;width:5.0124998px;" version="1.1" viewbox="0 0 5.0124998 9.125" width="5.0124998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
外部<年代vg height="14.2375" id="M150" style="vertical-align:-3.13504pt;width:14.6625px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.6625 14.2375" width="14.6625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
,使它在适当的部分上是正的<年代vg height="14.6" id="M151" style="vertical-align:-3.13504pt;width:29.6875px;" version="1.1" viewbox="0 0 29.6875 14.6" width="29.6875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
(
⋅
)
,上为零<年代vg height="14.6" id="M152" style="vertical-align:-3.13504pt;width:29.6875px;" version="1.1" viewbox="0 0 29.6875 14.6" width="29.6875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2
(
⋅
)
,然后线性功能不等于。换句话说,如果<年代vg height="17.112499" id="M153" style="vertical-align:-5.32956pt;width:48.275002px;" version="1.1" viewbox="0 0 48.275002 17.112499" width="48.275002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
≠
2
,然后<年代vg height="17.112499" id="M154" style="vertical-align:-5.32956pt;width:19.799999px;" version="1.1" viewbox="0 0 19.799999 17.112499" width="19.799999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
γ.
1
和<年代vg height="17.112499" id="M155" style="vertical-align:-5.32956pt;width:19.799999px;" version="1.1" viewbox="0 0 19.799999 17.112499" width="19.799999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
γ.
2
有不同的域,不等于。年代p一个n>
因此,从(<一个href="#EEq15">15一个>), (<一个href="#EEq17">17一个>)和(<一个href="#EEq18">18一个>)可以得出结论,最大化功能(<一个href="#EEq10">10一个>)在容许空间上<年代vg height="10.575" id="M156" style="vertical-align:-0.20064pt;width:17.9625px;" version="1.1" viewbox="0 0 17.9625 10.575" width="17.9625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,转变为以下功能空间的优化问题:<年代p一个nclass="equation" id="EEq20">
米
一个
x
∈
γ.
0
(
2
0
)
受<年代p一个nclass="equation" id="EEq21">
γ.
(
)
=
δ.
,
∈
γ.
(
)
,
(
2
1
)
(
)
=
0
,
=
1
,
2
,
3.
,
4
,
∈
0
γ.
,
(
2
2
)
(
)
=
,
∈
1
(
ω.
)
.
(
2
3.
)
4.2.测度空间 让<年代vg height="15.125" id="M161" style="vertical-align:-2.21957pt;width:47.387501px;" version="1.1" viewbox="0 0 47.387501 15.125" width="47.387501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
+
(
ω.
)
表示氡所有正测度的空间<年代vg height="10.6875" id="M162" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 10.6875" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
.由Riesz表示定理[<一个href="#B35">35一个>,存在一个独特的正氡测量值<年代vg height="9.6750002" id="M163" style="vertical-align:-2.29482pt;width:9.6374998px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.6374998 9.6750002" width="9.6374998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
在<年代vg height="10.6875" id="M164" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 10.6875" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
这样<年代p一个nclass="equation" id="EEq24">
γ.
(
)
=
=
(
,
(
)
,
(
)
)
ω.
(
,
,
)
≡
(
)
,
∈
(
ω.
)
.
(
2
4
)
因此,我们可能会改变优化问题的功能空间以测量空间。换句话说,优化问题(<一个href="#EEq20">20.一个>)- (<一个href="#EEq21">23一个>)可以转化为测度空间中的以下优化问题:<年代p一个nclass="equation" id="EEq25">
米
一个
x
我
米
我
z
e
∈
+
(
ω.
)
0
(
2
5
)
受<年代p一个nclass="equation" id="EEq26">
(
)
=
δ.
,
∈
(
)
,
(
2
6
)
(
)
=
0
,
=
1
,
2
,
3.
,
4
,
∈
0
,
(
2
7
)
(
)
=
,
∈
1
(
ω.
)
.
(
2
8
)
我们会考虑将(<一个href="#EEq25">25一个>)在电视机上<年代vg height="12.925" id="M170" style="vertical-align:-1.90608pt;width:12.325px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.325 12.925" width="12.325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
所有氡阳性测量<年代vg height="10.6875" id="M171" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 10.6875" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
令人满意的(<一个href="#EEq26">26一个>)- (<一个href="#EEq26">28一个>).考虑这一测度理论形式问题的主要优点是集中存在最优测度<年代vg height="12.925" id="M172" style="vertical-align:-1.90608pt;width:12.325px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.325 12.925" width="12.325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
这一点可以用一种直接的方式来研究,而不必强加一些条件,比如可能是人为的凸性。
定义函数<年代vg height="12.925" id="M173" style="vertical-align:-1.90608pt;width:76.4375px;" version="1.1" viewbox="0 0 76.4375 12.925" width="76.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∶
→
作为<年代vg height="14.75" id="M174" style="vertical-align:-3.25793pt;width:81.637497px;" version="1.1" viewbox="0 0 81.637497 14.75" width="81.637497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
=
(
0
)
.下面的定理保证了最优解的存在性。
<年代p一个nclass="statement" id="thm1">定理1。年代p一个n><我>最大化的度量理论问题(<一个href="#EEq25">25一个>)的约束条件(<一个href="#EEq26">26一个>)- (<一个href="#EEq26">28一个>)有一个最佳解决方案,例如<年代vg height="14.3875" id="M175" style="vertical-align:-2.29482pt;width:15.9875px;" version="1.1" viewbox="0 0 15.9875 14.3875" width="15.9875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
, 在哪里<年代vg height="14.3875" id="M176" style="vertical-align:-2.29482pt;width:47.587502px;" version="1.1" viewbox="0 0 47.587502 14.3875" width="47.587502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
∈
.我>年代p一个n>
证明。我>年代p一个n>所谓的约束(<一个href="#EEq26">27一个>)和(<一个href="#EEq26">28一个>)是(的特殊情况<一个href="#EEq26">26一个>)[<一个href="#B35">35一个>].因此,一组<我>问我>可以写成<年代p一个nclass="equation" id="eq1">
=
∈
”
(
)
∈
+
(
ω.
)
∶
(
)
=
δ.
.
(
2
9
)
假设<年代vg height="16.424999" id="M178" style="vertical-align:-4.77652pt;width:79.487503px;" version="1.1" viewbox="0 0 79.487503 16.424999" width="79.487503" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
[
,
,
]
是一个可容许的三重。众所周知,这一套<年代vg height="18.3125" id="M179" style="vertical-align:-4.77652pt;width:196.6375px;" version="1.1" viewbox="0 0 196.6375 18.3125" width="196.6375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
{
∈
+
(
ω.
)
∶
(
1
)
=
−
0
}
在弱*拓扑中是紧致的。此外,一组<年代vg height="12.925" id="M180" style="vertical-align:-1.90608pt;width:12.325px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.325 12.925" width="12.325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
为封闭单例集逆像的交点<年代vg height="13.6125" id="M181" style="vertical-align:-2.29482pt;width:36.825001px;" version="1.1" viewbox="0 0 36.825001 13.6125" width="36.825001" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
{
δ.
}
在连续函数下<年代vg height="14.0625" id="M182" style="vertical-align:-2.29482pt;width:74.787498px;" version="1.1" viewbox="0 0 74.787498 14.0625" width="74.787498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
→
(
)
也关闭。因此,<年代vg height="12.925" id="M183" style="vertical-align:-1.90608pt;width:12.325px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.325 12.925" width="12.325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是紧集的闭子集。证明了集合的紧性<年代vg height="12.925" id="M184" style="vertical-align:-1.90608pt;width:12.325px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.325 12.925" width="12.325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.由于功能<年代vg height="10.325" id="M185" style="vertical-align:-0.0pt;width:9.0375004px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.0375004 10.325" width="9.0375004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,映射紧集<年代vg height="12.925" id="M186" style="vertical-align:-1.90608pt;width:12.325px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.325 12.925" width="12.325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
在实线上,是连续的,因此在紧集上取最大值<年代vg height="12.925" id="M187" style="vertical-align:-1.90608pt;width:12.325px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.325 12.925" width="12.325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.年代p一个n>
接下来,根据[<一个href="#B35">35一个>],问题(<一个href="#EEq25">25一个>)- (<一个href="#EEq26">28一个>)的近似值是一个LP问题和一个三重问题<年代vg height="14.3875" id="M188" style="vertical-align:-2.29482pt;width:14.1125px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.1125 14.3875" width="14.1125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
哪个近似于<年代vg height="14.3875" id="M189" style="vertical-align:-2.29482pt;width:47.587502px;" version="1.1" viewbox="0 0 47.587502 14.3875" width="47.587502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
∈
是实现。
4.3.近似 问题(<一个href="#EEq25">25一个>)- (<一个href="#EEq26">28一个>)是一个无限维线性规划问题,我们主要感兴趣的是逼近它。第一,最大化<年代vg height="10.325" id="M190" style="vertical-align:-0.0pt;width:9.0375004px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.0375004 10.325" width="9.0375004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是不是认为过不了台<年代vg height="12.925" id="M191" style="vertical-align:-1.90608pt;width:12.325px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.325 12.925" width="12.325" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,我>但是,它在它的子集上表示,只需只需要一个有限数量的约束(<一个href="#EEq26">26一个>)- (<一个href="#EEq26">28一个>)感到满意。让<年代vg height="14.775" id="M192" style="vertical-align:-3.2316pt;width:117.3625px;" version="1.1" viewbox="0 0 117.3625 14.775" width="117.3625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
{
∶
=
1
,
2
,
...
}
,<年代vg height="16.700001" id="M193" style="vertical-align:-4.77652pt;width:126.6375px;" version="1.1" viewbox="0 0 126.6375 16.700001" width="126.6375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
{
∶
=
1
,
2
,
...
}
,<年代vg height="14.775" id="M194" style="vertical-align:-3.2316pt;width:119.05px;" version="1.1" viewbox="0 0 119.05 14.775" width="119.05" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
{
∶
=
1
,
2
,
...
}
分别为中全部函数的集合<年代vg height="13.4875" id="M195" style="vertical-align:-2.21957pt;width:36.412498px;" version="1.1" viewbox="0 0 36.412498 13.4875" width="36.412498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
”
(
)
,<年代vg height="16.5375" id="M196" style="vertical-align:-2.21957pt;width:39.287498px;" version="1.1" viewbox="0 0 39.287498 16.5375" width="39.287498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
0
)
,<年代vg height="16.5375" id="M197" style="vertical-align:-2.21957pt;width:39.987499px;" version="1.1" viewbox="0 0 39.987499 16.5375" width="39.987499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
(
ω.
)
.通过选择有限数目的函数来完成第一次逼近<年代vg height="11.05" id="M198" style="vertical-align:-3.2316pt;width:14.5625px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.5625 11.05" width="14.5625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
年代,<年代vg height="12.975" id="M199" style="vertical-align:-4.77652pt;width:17.4px;" version="1.1" viewbox="0 0 17.4 12.975" width="17.4" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
年代,<年代vg height="14.75" id="M200" style="vertical-align:-3.2316pt;width:14.225px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.225 14.75" width="14.225" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
s。现在我们有以下命题。
<年代p一个nclass="statement" id="prop2">命题2。年代p一个n><我>考虑由函数最大化组成的线性规划问题<年代vg height="10.325" id="M201" style="vertical-align:-0.0pt;width:9.0375004px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.0375004 10.325" width="9.0375004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
在一组<年代vg height="14.4625" id="M202" style="vertical-align:-3.13504pt;width:24.9375px;" version="1.1" viewbox="0 0 24.9375 14.4625" width="24.9375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
的措施<年代vg height="15.125" id="M203" style="vertical-align:-2.21957pt;width:47.387501px;" version="1.1" viewbox="0 0 47.387501 15.125" width="47.387501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
+
(
ω.
)
让人满意的原因:我><年代p一个nclass="equation" id="eq2">
=
δ.
,
=
1
,
...
,
.
(
3.
0
)
然后,<年代vg height="16.975" id="M205" style="vertical-align:-5.32956pt;width:102.5375px;" version="1.1" viewbox="0 0 102.5375 16.975" width="102.5375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
≡
米
一个
x
倾向于<年代vg height="15.9" id="M206" style="vertical-align:-4.46928pt;width:80.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 80.75 15.9" width="80.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
米
一个
x
作为<年代vg height="10.325" id="M207" style="vertical-align:-0.0pt;width:60.075001px;" version="1.1" viewbox="0 0 60.075001 10.325" width="60.075001" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
→
∞
.我>年代p一个n>
证明。我>年代p一个n>我们有<年代vg height="14.4625" id="M208" style="vertical-align:-3.13504pt;width:210.03751px;" version="1.1" viewbox="0 0 210.03751 14.4625" width="210.03751" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
⊇
2
⊇
⋯
⊇
⊇
⋯
⊇
因此,<年代vg height="14.2375" id="M209" style="vertical-align:-3.13504pt;width:196.85001px;" version="1.1" viewbox="0 0 196.85001 14.2375" width="196.85001" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
≥
2
≥
⋯
≥
≥
⋯
≥
.序列<年代vg height="19.9" id="M210" style="vertical-align:-6.8569pt;width:46.950001px;" version="1.1" viewbox="0 0 46.950001 19.9" width="46.950001" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
{
}
∞
=
1
是不是非递增且有界,所以它收敛于一个数<年代vg height="13.425" id="M211" style="vertical-align:-2.29482pt;width:8.4875002px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.4875002 13.425" width="8.4875002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
这样<年代vg height="13.425" id="M212" style="vertical-align:-2.29482pt;width:38.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 38.1875 13.425" width="38.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
≥
.我们表明,<年代vg height="13.425" id="M213" style="vertical-align:-2.29482pt;width:38.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 38.1875 13.425" width="38.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
.放<年代vg height="17.4" id="M214" style="vertical-align:-3.7745pt;width:97.512497px;" version="1.1" viewbox="0 0 97.512497 17.4" width="97.512497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
⋂
≡
∞
=
1
.然后,<年代vg height="12.925" id="M215" style="vertical-align:-1.90608pt;width:43.287498px;" version="1.1" viewbox="0 0 43.287498 12.925" width="43.287498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
⊇
和<年代vg height="14.475" id="M216" style="vertical-align:-3.13504pt;width:72.412498px;" version="1.1" viewbox="0 0 72.412498 14.475" width="72.412498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
≡
米
一个
x
.它足以显示<年代vg height="12.925" id="M217" style="vertical-align:-1.90608pt;width:43.287498px;" version="1.1" viewbox="0 0 43.287498 12.925" width="43.287498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
⊆
.假设<年代vg height="13.1875" id="M218" style="vertical-align:-2.29482pt;width:40.599998px;" version="1.1" viewbox="0 0 40.599998 13.1875" width="40.599998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∈
和<年代vg height="15.4125" id="M219" style="vertical-align:-2.29482pt;width:67.287498px;" version="1.1" viewbox="0 0 67.287498 15.4125" width="67.287498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∈
(
)
.因为函数的线性组合<年代vg height="16.700001" id="M220" style="vertical-align:-4.77652pt;width:115.15px;" version="1.1" viewbox="0 0 115.15 16.700001" width="115.15" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
{
,
=
1
,
2
,
...
}
均匀密集的<年代vg height="15.325" id="M221" style="vertical-align:-2.21957pt;width:37.487499px;" version="1.1" viewbox="0 0 37.487499 15.325" width="37.487499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
,有一个序列<年代vg height="17.799999" id="M222" style="vertical-align:-4.77652pt;width:200.3625px;" version="1.1" viewbox="0 0 200.3625 17.799999" width="200.3625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
{
}
∈
年代
p
一个
n
{
,
=
1
,
2
,
...
}
,这样<年代vg height="15.875" id="M223" style="vertical-align:-3.2316pt;width:17.0875px;" version="1.1" viewbox="0 0 17.0875 15.875" width="17.0875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
倾向于<年代vg height="9.875" id="M224" style="vertical-align:-2.29482pt;width:10.5375px;" version="1.1" viewbox="0 0 10.5375 9.875" width="10.5375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
统一原样<年代vg height="10.7375" id="M225" style="vertical-align:-0.13794pt;width:51.4375px;" version="1.1" viewbox="0 0 51.4375 10.7375" width="51.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
→
∞
.因此,<年代vg height="14.475" id="M226" style="vertical-align:-3.13504pt;width:16.375px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.375 14.475" width="16.375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
,<年代vg height="14.475" id="M227" style="vertical-align:-3.13504pt;width:16.375px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.375 14.475" width="16.375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2
,<年代vg height="14.625" id="M228" style="vertical-align:-3.25793pt;width:16.375px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.375 14.625" width="16.375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
3.
趋于零<年代vg height="10.7375" id="M229" style="vertical-align:-0.13794pt;width:51.4375px;" version="1.1" viewbox="0 0 51.4375 10.7375" width="51.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
→
∞
在哪里<年代vg height="18.5625" id="M230" style="vertical-align:-5.38599pt;width:125.5125px;" version="1.1" viewbox="0 0 125.5125 18.5625" width="125.5125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
=
年代
u
p
|
−
|
,<年代vg height="18.5625" id="M231" style="vertical-align:-5.38599pt;width:121.075px;" version="1.1" viewbox="0 0 121.075 18.5625" width="121.075" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2
=
年代
u
p
|
−
|
,<年代vg height="15.9125" id="M232" style="vertical-align:-3.25793pt;width:113.95px;" version="1.1" viewbox="0 0 113.95 15.9125" width="113.95" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
3.
=
年代
u
p
|
−
|
.自<年代vg height="13.1875" id="M233" style="vertical-align:-2.29482pt;width:40.599998px;" version="1.1" viewbox="0 0 40.599998 13.1875" width="40.599998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∈
和功能<年代vg height="13.6125" id="M234" style="vertical-align:-2.34499pt;width:67.637497px;" version="1.1" viewbox="0 0 67.637497 13.6125" width="67.637497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
→
(
)
是线性的,<年代vg height="16.6" id="M235" style="vertical-align:-3.2316pt;width:91.087502px;" version="1.1" viewbox="0 0 91.087502 16.6" width="91.087502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
=
δ.
和<年代p一个nclass="equation" id="eq3">
|
|
(
|
|
=
|
|
)
−
δ.
(
)
−
δ.
−
+
δ.
|
|
=
|
|
|
|
ω.
(
,
)
−
+
(
,
)
(
,
,
)
(
,
)
−
(
,
)
−
δ.
−
δ.
|
|
|
|
≤
1
ω.
|
|
|
|
(
,
,
)
+
2
ω.
+
2
3.
.
(
3.
1
)
上面不等式的右边趋近于零为<年代vg height="10.7375" id="M237" style="vertical-align:-0.13794pt;width:51.4375px;" version="1.1" viewbox="0 0 51.4375 10.7375" width="51.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
→
∞
,左边是独立的<年代vg height="10.7375" id="M238" style="vertical-align:-0.13794pt;width:8.6000004px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.6000004 10.7375" width="8.6000004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
;因此<年代vg height="14.0625" id="M239" style="vertical-align:-2.29482pt;width:77.987503px;" version="1.1" viewbox="0 0 77.987503 14.0625" width="77.987503" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
=
δ.
.因此,<年代vg height="12.925" id="M240" style="vertical-align:-1.90608pt;width:43.287498px;" version="1.1" viewbox="0 0 43.287498 12.925" width="43.287498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
⊆
和<年代vg height="13.425" id="M241" style="vertical-align:-2.29482pt;width:38.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 38.1875 13.425" width="38.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
≤
,这意味着<年代vg height="13.425" id="M242" style="vertical-align:-2.29482pt;width:38.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 38.1875 13.425" width="38.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
.年代p一个n>
命题3。年代p一个n><我>的措施<年代vg height="14.3875" id="M243" style="vertical-align:-2.29482pt;width:15.9875px;" version="1.1" viewbox="0 0 15.9875 14.3875" width="15.9875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
在一组<年代vg height="14.4625" id="M244" style="vertical-align:-3.13504pt;width:24.9375px;" version="1.1" viewbox="0 0 24.9375 14.4625" width="24.9375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
功能性的<年代vg height="10.325" id="M245" style="vertical-align:-0.0pt;width:9.0375004px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.0375004 10.325" width="9.0375004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
达到其最大的具有形式我><年代p一个nclass="equation" id="EEq29">
∗
=
=
1
∗
∗
,
(
3.
2
)
在哪里<年代vg height="18.1875" id="M247" style="vertical-align:-5.34312pt;width:42.487499px;" version="1.1" viewbox="0 0 42.487499 18.1875" width="42.487499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
≥
0
,<年代vg height="18.1875" id="M248" style="vertical-align:-5.34312pt;width:45.287498px;" version="1.1" viewbox="0 0 45.287498 18.1875" width="45.287498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
∈
ω.
,<年代vg height="13.45" id="M249" style="vertical-align:-2.21957pt;width:26.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 26.1875 13.45" width="26.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
支持单例集的单原子度量是吗<年代vg height="18.1875" id="M250" style="vertical-align:-5.34312pt;width:29.275px;" version="1.1" viewbox="0 0 29.275 18.1875" width="29.275" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
{
∗
}
,其特点是<年代vg height="13.45" id="M251" style="vertical-align:-2.21957pt;width:93.512497px;" version="1.1" viewbox="0 0 93.512497 13.45" width="93.512497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
(
)
=
(
)
,<年代vg height="11.1125" id="M252" style="vertical-align:-0.33858pt;width:38.9375px;" version="1.1" viewbox="0 0 38.9375 11.1125" width="38.9375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∈
ω.
.我>年代p一个n>
证明。我>年代p一个n>看 [<一个href="#B35">35一个>].年代p一个n>
因此,我们的注意力局限于以(<一个href="#EEq29">32一个>),使功能最大化<年代vg height="10.325" id="M253" style="vertical-align:-0.0pt;width:9.0375004px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.0375004 10.325" width="9.0375004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
和满足<年代vg height="10.325" id="M254" style="vertical-align:-0.0pt;width:17.237499px;" version="1.1" viewbox="0 0 17.237499 10.325" width="17.237499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
约束条件数目(<一个href="#EEq26">26一个>)- (<一个href="#EEq26">28一个>).因此,通过选择功能<年代vg height="11.05" id="M255" style="vertical-align:-3.2316pt;width:14.5625px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.5625 11.05" width="14.5625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,<年代vg height="14.6" id="M256" style="vertical-align:-3.13504pt;width:99.574997px;" version="1.1" viewbox="0 0 99.574997 14.6" width="99.574997" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
2
,
...
,
1
,<年代vg height="11.05" id="M257" style="vertical-align:-3.2316pt;width:18.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 18.4125 11.05" width="18.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,<年代vg height="14.6" id="M258" style="vertical-align:-3.13504pt;width:94.0625px;" version="1.1" viewbox="0 0 94.0625 14.6" width="94.0625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
...
,
2
,<年代vg height="14.75" id="M259" style="vertical-align:-3.2316pt;width:14.225px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.225 14.75" width="14.225" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,<年代vg height="12.8875" id="M260" style="vertical-align:-1.76814pt;width:76.712502px;" version="1.1" viewbox="0 0 76.712502 12.8875" width="76.712502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
...
,
,无限维度问题(<一个href="#EEq25">25一个>)- (<一个href="#EEq26">28一个>)近似为有限维非线性规划(NLP)问题:<年代p一个nclass="equation" id="EEq30">
米
一个
x
我
米
我
z
e
≥
0
,
∈
ω.
=
1
0
(
3.
3.
)
受<年代p一个nclass="equation" id="EEq31">
=
1
=
δ.
,
=
1
,
...
,
1
,
(
3.
4
)
=
1
=
0
,
=
1
,
...
,
2
,
=
1
,
2
,
3.
,
4
,
(
3.
5
)
=
1
=
,
=
1
,
...
,
,
(
3.
6
)
在哪里<年代vg height="14.6" id="M265" style="vertical-align:-3.13504pt;width:133.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 133.1875 14.6" width="133.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
+
4
2
+
.显然,(<一个href="#EEq30">33一个>)- (<一个href="#EEq31">36一个>)是一个NLP问题2<年代vg height="10.325" id="M266" style="vertical-align:-0.0pt;width:17.237499px;" version="1.1" viewbox="0 0 17.237499 10.325" width="17.237499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
未知数:<年代vg height="12.975" id="M267" style="vertical-align:-4.77652pt;width:14.475px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.475 12.975" width="14.475" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
和<年代vg height="13.1125" id="M268" style="vertical-align:-4.77652pt;width:13.4625px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.4625 13.1125" width="13.4625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,<年代vg height="13.6125" id="M269" style="vertical-align:-2.34499pt;width:81.775002px;" version="1.1" viewbox="0 0 81.775002 13.6125" width="81.775002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
...
,
.一个对LP问题感兴趣。下面的命题使我们能够近似地解决NLP问题(<一个href="#EEq30">33一个>)- (<一个href="#EEq31">36一个>)的有限维LP问题。
<年代p一个nclass="statement" id="prop4">命题4。年代p一个n><我>让<年代vg height="14.6625" id="M270" style="vertical-align:-3.13504pt;width:141.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 141.1875 14.6625" width="141.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
=
{
1
,
2
,
...
,
}
是可数稠密的子集<年代vg height="10.6875" id="M271" style="vertical-align:-0.0pt;width:11.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.75 10.6875" width="11.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
.鉴于<年代vg height="11.0625" id="M272" style="vertical-align:-0.30096pt;width:34.887501px;" version="1.1" viewbox="0 0 34.887501 11.0625" width="34.887501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
>
0
衡量<年代vg height="15.125" id="M273" style="vertical-align:-2.21957pt;width:74.6875px;" version="1.1" viewbox="0 0 74.6875 15.125" width="74.6875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∈
+
(
ω.
)
可以这样找到:我><年代p一个nclass="equation" id="eq4">
|
|
0
−
∗
0
|
|
|
|
≤
,
−
∗
|
|
≤
,
=
1
,
...
,
1
,
|
|
−
∗
|
|
≤
,
=
1
,
...
,
2
|
|
,
=
1
,
2
,
3.
,
4
,
−
∗
|
|
≤
,
=
1
,
...
,
,
(
3.
7
)
在测量<年代vg height="7.4250002" id="M275" style="vertical-align:-0.11285pt;width:8.0375004px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.0375004 7.4250002" width="8.0375004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
有表格我><年代p一个nclass="equation" id="EEq34">
=
=
1
∗
,
(
3.
8
)
和系数<年代vg height="18.1875" id="M277" style="vertical-align:-5.34312pt;width:15.2875px;" version="1.1" viewbox="0 0 15.2875 18.1875" width="15.2875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
,<年代vg height="13.6125" id="M278" style="vertical-align:-2.34499pt;width:81.775002px;" version="1.1" viewbox="0 0 81.775002 13.6125" width="81.775002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
...
,
,与最佳测量相同(<一个href="#EEq29">32一个>),<年代vg height="16.637501" id="M279" style="vertical-align:-4.77652pt;width:58.987499px;" version="1.1" viewbox="0 0 58.987499 16.637501" width="58.987499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∈
ω.
,<年代vg height="13.6125" id="M280" style="vertical-align:-2.34499pt;width:81.775002px;" version="1.1" viewbox="0 0 81.775002 13.6125" width="81.775002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
...
,
.我>年代p一个n>
证明。我>年代p一个n>我们重命名函数<年代vg height="14.625" id="M281" style="vertical-align:-3.25793pt;width:14.8875px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.8875 14.625" width="14.8875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
,<年代vg height="17.975" id="M282" style="vertical-align:-4.2998pt;width:20.625px;" version="1.1" viewbox="0 0 20.625 17.975" width="20.625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
那,<年代vg height="16.5875" id="M283" style="vertical-align:-4.32487pt;width:18.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 18.4125 16.5875" width="18.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
的年代,<年代vg height="14.75" id="M284" style="vertical-align:-3.2316pt;width:14.225px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.225 14.75" width="14.225" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
的顺序是<年代vg height="16.75" id="M285" style="vertical-align:-4.77652pt;width:14.675px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.675 16.75" width="14.675" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ℎ
,<年代vg height="13.6125" id="M286" style="vertical-align:-2.34499pt;width:120.1625px;" version="1.1" viewbox="0 0 120.1625 13.6125" width="120.1625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
2
,
...
,
+
1
.然后,对于<年代vg height="13.6125" id="M287" style="vertical-align:-2.34499pt;width:105.8375px;" version="1.1" viewbox="0 0 105.8375 13.6125" width="105.8375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
...
,
+
1
,<年代p一个nclass="equation" id="eq5">
|
|
∗
ℎ
−
|
|
=
|
|
|
=
1
∗
ℎ
∗
−
ℎ
|
|
|
≤
=
1
∗
米
一个
x
,
|
|
ℎ
∗
−
ℎ
|
|
.
(
3.
9
)
ℎ
s是连续的。因此,<年代vg height="13.2625" id="M290" style="vertical-align:-4.77652pt;width:46.525002px;" version="1.1" viewbox="0 0 46.525002 13.2625" width="46.525002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
米
一个
x
,
能做不到吗<年代vg height="21.737499" id="M291" style="vertical-align:-5.35329pt;width:59.325001px;" version="1.1" viewbox="0 0 59.325001 21.737499" width="59.325001" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∑
/
=
1
∗
通过选择<年代vg height="11.025" id="M292" style="vertical-align:-3.2316pt;width:11.9px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.9 11.025" width="11.9" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,<年代vg height="12.8875" id="M293" style="vertical-align:-1.76814pt;width:94.887497px;" version="1.1" viewbox="0 0 94.887497 12.8875" width="94.887497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
2
,
...
,
足够接近<年代vg height="16.262501" id="M294" style="vertical-align:-3.7982pt;width:14.2625px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.2625 16.262501" width="14.2625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
.年代p一个n>
构造一个合适的集合<年代vg height="14.6" id="M295" style="vertical-align:-3.13504pt;width:22.674999px;" version="1.1" viewbox="0 0 22.674999 14.6" width="22.674999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
,它保存了关系(<一个href="#EEq6">6一个>),<年代vg height="10.5125" id="M296" style="vertical-align:-0.15048pt;width:10.4375px;" version="1.1" viewbox="0 0 10.4375 10.5125" width="10.4375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
分为<年代vg height="10.725" id="M297" style="vertical-align:-0.1254pt;width:11.375px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.375 10.725" width="11.375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
个子区间如下:<年代p一个nclass="equation" id="EEq35">
=
0
+
(
−
1
)
δ.
−
1
,
0
+
δ.
,
−
1
=
1
,
2
,
...
,
−
1
,
=
,
,
(
4
0
)
在哪里<年代vg height="13" id="M299" style="vertical-align:-3.22282pt;width:9.3374996px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.3374996 13" width="9.3374996" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是最佳时间的下限<年代vg height="14.9375" id="M300" style="vertical-align:-4.77652pt;width:13.025px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.025 14.9375" width="13.025" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,可以通过使用基于Golden Section的搜索算法来获得[<一个href="#B36">36一个>]或<我>Fibonnaci我>搜索方法(<一个href="#B37">37一个>].让<年代vg height="15.875" id="M301" style="vertical-align:-0.1254pt;width:11.375px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.375 15.875" width="11.375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是这样一个最大的数<年代vg height="15.875" id="M302" style="vertical-align:-4.33365pt;width:100.8125px;" version="1.1" viewbox="0 0 100.8125 15.875" width="100.8125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
⊆
[
0
,
0
+
]
.放<年代vg height="23.737499" id="M303" style="vertical-align:-3.87106pt;width:85.237503px;" version="1.1" viewbox="0 0 85.237503 23.737499" width="85.237503" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
=
⋃
=
1
,<年代vg height="23.0375" id="M304" style="vertical-align:-6.20459pt;width:100.6125px;" version="1.1" viewbox="0 0 100.6125 23.0375" width="100.6125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2
=
⋃
=
+
1
,<年代vg height="14.375" id="M305" style="vertical-align:-0.3135pt;width:111.4875px;" version="1.1" viewbox="0 0 111.4875 14.375" width="111.4875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
1
=
1
×
×
,<年代vg height="16.8125" id="M306" style="vertical-align:-2.26974pt;width:121.5625px;" version="1.1" viewbox="0 0 121.5625 16.8125" width="121.5625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
2
=
2
×
×
{
0
}
.此外,间隔<年代vg height="14.575" id="M307" style="vertical-align:-3.2316pt;width:15.35px;" version="1.1" viewbox="0 0 15.35 14.575" width="15.35" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(<年代vg height="12.8875" id="M308" style="vertical-align:-1.76814pt;width:75.162498px;" version="1.1" viewbox="0 0 75.162498 12.8875" width="75.162498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
2
,
3.
,
4
) 和<年代vg height="10.5375" id="M309" style="vertical-align:-0.16302pt;width:12.8625px;" version="1.1" viewbox="0 0 12.8625 10.5375" width="12.8625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
分别分为<年代vg height="11.05" id="M310" style="vertical-align:-3.2316pt;width:11.9125px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.9125 11.05" width="11.9125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
和<年代vg height="7.1374998" id="M311" style="vertical-align:-0.10033pt;width:11.225px;" version="1.1" viewbox="0 0 11.225 7.1374998" width="11.225" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
小区间。因此,集<年代vg height="13.325" id="M312" style="vertical-align:-0.0pt;width:15.775px;" version="1.1" viewbox="0 0 15.775 13.325" width="15.775" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
,<年代vg height="12.8875" id="M313" style="vertical-align:-1.76814pt;width:46.512501px;" version="1.1" viewbox="0 0 46.512501 12.8875" width="46.512501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
2
,被分割成<年代vg height="19.7875" id="M314" style="vertical-align:-3.25793pt;width:121.9px;" version="1.1" viewbox="0 0 121.9 19.7875" width="121.9" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
=
1
2
3.
4
和<年代vg height="19.7875" id="M315" style="vertical-align:-3.25793pt;width:143.825px;" version="1.1" viewbox="0 0 143.825 19.7875" width="143.825" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2
=
(
−
)
1
2
3.
4
细胞,分别。从每个单元格中选择一个点。用这种方法,我们将得到一个由点组成的网格,这些点按顺序编号为<年代vg height="18.7875" id="M316" style="vertical-align:-6.50204pt;width:148.5px;" version="1.1" viewbox="0 0 148.5 18.7875" width="148.5" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
(
,
1
,
...
,
4
,
)
,<年代vg height="13.6125" id="M317" style="vertical-align:-2.34499pt;width:79.375px;" version="1.1" viewbox="0 0 79.375 13.6125" width="79.375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
...
,
, 在哪里<年代vg height="14.2375" id="M318" style="vertical-align:-3.13504pt;width:89.25px;" version="1.1" viewbox="0 0 89.25 14.2375" width="89.25" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
+
2
.
因此,根据(<一个href="#EEq34">38一个>)、NLP问题(<一个href="#EEq30">33一个>)- (<一个href="#EEq31">36一个>)转换为以下LP问题:<年代p一个nclass="equation" id="EEq36">
米
一个
x
我
米
我
z
e
≥
0
=
1
0
(
4
1
)
受<年代p一个nclass="equation" id="EEq37">
=
1
=
δ.
,
=
1
,
...
,
1
,
(
4
2
)
=
1
=
0
,
=
1
,
...
,
2
,
=
1
,
2
,
3.
,
4
,
(
4
3.
)
=
1
=
,
=
1
,
...
,
.
(
4
4
)
在这里,我们讨论合适的总函数<年代vg height="11.05" id="M323" style="vertical-align:-3.2316pt;width:14.5625px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.5625 11.05" width="14.5625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
年代,<年代vg height="11.05" id="M324" style="vertical-align:-3.2316pt;width:18.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 18.4125 11.05" width="18.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
年代,<年代vg height="14.75" id="M325" style="vertical-align:-3.2316pt;width:14.225px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.225 14.75" width="14.225" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
年代。功能<年代vg height="11.05" id="M326" style="vertical-align:-3.2316pt;width:14.5625px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.5625 11.05" width="14.5625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
S可以被看成是的单项式<年代vg height="9.125" id="M327" style="vertical-align:-0.11285pt;width:5.0124998px;" version="1.1" viewbox="0 0 5.0124998 9.125" width="5.0124998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
以及向量的分量<年代vg height="7.1624999" id="M328" style="vertical-align:-0.11285pt;width:8.7250004px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.7250004 7.1624999" width="8.7250004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
如下:<年代p一个nclass="equation" id="eq6">
2
,
2
ℎ
,
∈
{
0
,
1
}
,
∈
{
1
,
2
,
...
}
,
ℎ
∈
{
1
,
3.
,
4
}
.
(
4
5
)
另外,我们选择了一些支持紧凑的函数,形式如下[<一个href="#B36">36一个>,<一个href="#B37">37一个>]:<年代p一个nclass="equation" id="eq7">
2
−
1
(
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
)
=
年代
我
n
2
−
0
δ.
≤
0
o
t
h
e
r
w
我
年代
e
,
2
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
(
)
=
1
−
c
o
年代
2
−
0
δ.
≤
0
o
t
h
e
r
w
我
年代
e
,
(
4
6
)
在哪里<年代vg height="12.8875" id="M331" style="vertical-align:-1.76814pt;width:72.775002px;" version="1.1" viewbox="0 0 72.775002 12.8875" width="72.775002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
2
,
...
和<年代vg height="14.725" id="M332" style="vertical-align:-3.25793pt;width:77.237503px;" version="1.1" viewbox="0 0 77.237503 14.725" width="77.237503" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
δ.
=
−
0
.最后,下面的函数被认为是依赖的<年代vg height="9.125" id="M333" style="vertical-align:-0.11285pt;width:5.0124998px;" version="1.1" viewbox="0 0 5.0124998 9.125" width="5.0124998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
只有:<年代p一个nclass="equation" id="eq8">
(
)
=
1
∈
0
o
t
h
e
r
w
我
年代
e
,
(
4
7
)
在哪里<年代vg height="14.3625" id="M335" style="vertical-align:-3.2316pt;width:14px;" version="1.1" viewbox="0 0 14 14.3625" width="14" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,<年代vg height="12.8875" id="M336" style="vertical-align:-1.76814pt;width:76.712502px;" version="1.1" viewbox="0 0 76.712502 12.8875" width="76.712502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
...
,
,由(<一个href="#EEq35">40一个>).这些函数用于构造近似分段常数控制[<一个href="#B35">35一个>- - - - - -<一个href="#B37">37一个>].由以上定义<年代vg height="14.75" id="M337" style="vertical-align:-3.2316pt;width:14.225px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.225 14.75" width="14.225" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,我们认为<年代vg height="14.9375" id="M338" style="vertical-align:-4.77652pt;width:13.025px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.025 14.9375" width="13.025" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
作为约束条件中的未知变量(<一个href="#EEq37">44一个>)可以写成<年代p一个nclass="equation" id="eq9">
ℓ
=
1
=
δ.
⋮
−
1
(
−
1
)
ℓ
=
(
−
2
)
ℓ
+
1
=
δ.
−
1
ℓ
=
(
−
1
)
ℓ
+
1
=
−
,
(
4
8
)
在哪里<年代vg height="11.075" id="M340" style="vertical-align:-0.17555pt;width:57.462502px;" version="1.1" viewbox="0 0 57.462502 11.075" width="57.462502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ℓ
=
/
.当然,我们只需要构造控制函数<年代vg height="13.45" id="M341" style="vertical-align:-2.21957pt;width:22.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 22.4125 13.45" width="22.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
,因为<年代vg height="13.45" id="M342" style="vertical-align:-2.21957pt;width:23.6px;" version="1.1" viewbox="0 0 23.6 13.45" width="23.6" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
可以通过求解ode (<一个href="#EEq8">8一个>).用单纯形法求出非零最优解<年代vg height="18.9625" id="M343" style="vertical-align:-5.96513pt;width:90.337502px;" version="1.1" viewbox="0 0 90.337502 18.9625" width="90.337502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
1
,
∗
2
,
...
,
∗
,<年代vg height="13.775" id="M344" style="vertical-align:-3.2316pt;width:108.6875px;" version="1.1" viewbox="0 0 108.6875 13.775" width="108.6875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
<
2
<
⋯
<
LP问题(<一个href="#EEq36">41一个>)- (<一个href="#EEq37">44一个>)可以在哪里找到<年代vg height="10.7375" id="M345" style="vertical-align:-0.13794pt;width:8.6000004px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.6000004 10.7375" width="8.6000004" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
不能超过约束的数量,即<年代vg height="14.475" id="M346" style="vertical-align:-3.13504pt;width:123.35px;" version="1.1" viewbox="0 0 123.35 14.475" width="123.35" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
≤
1
+
2
+
.设置<年代vg height="18.987499" id="M347" style="vertical-align:-5.98395pt;width:47.862499px;" version="1.1" viewbox="0 0 47.862499 18.987499" width="47.862499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
0
=
0
,一个分段控制函数<年代vg height="13.45" id="M348" style="vertical-align:-2.21957pt;width:22.4125px;" version="1.1" viewbox="0 0 22.4125 13.45" width="22.4125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
⋅
)
基于这些非零系数构造最优控制逼近方法如下[<一个href="#B35">35一个>,<一个href="#B36">36一个>]:<年代p一个nclass="equation" id="eq10">
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
(
)
=
∈
−
1
ℎ
=
0
∗
ℎ
,
ℎ
=
0
∗
ℎ
0
o
t
h
e
r
w
我
年代
e
,
=
1
,
2
,
...
,
,
(
4
9
)
在哪里<年代vg height="15.125" id="M350" style="vertical-align:-6.50204pt;width:15.6875px;" version="1.1" viewbox="0 0 15.6875 15.125" width="15.6875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
是第六个组成部分吗<年代vg height="15.1" id="M351" style="vertical-align:-6.50204pt;width:16.0375px;" version="1.1" viewbox="0 0 16.0375 15.1" width="16.0375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.
要开始提出的方法,需要有<年代vg height="13" id="M352" style="vertical-align:-3.22282pt;width:9.3374996px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.3374996 13" width="9.3374996" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
.本文提出了一种求解期望下界的二分法<年代vg height="13" id="M353" style="vertical-align:-3.22282pt;width:9.3374996px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.3374996 13" width="9.3374996" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
的最佳时间<年代vg height="18.762501" id="M354" style="vertical-align:-5.79958pt;width:13.025px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.025 18.762501" width="13.025" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
.该算法结构简单,从给定的上界开始<年代vg height="12.9875" id="M355" style="vertical-align:-3.21404pt;width:10.825px;" version="1.1" viewbox="0 0 10.825 12.9875" width="10.825" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,这里假设下界从<年代vg height="14.7125" id="M356" style="vertical-align:-3.22282pt;width:36.537498px;" version="1.1" viewbox="0 0 36.537498 14.7125" width="36.537498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
0
.假设<年代vg height="18.762501" id="M357" style="vertical-align:-5.79958pt;width:32.650002px;" version="1.1" viewbox="0 0 32.650002 18.762501" width="32.650002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
(
)
表示LP问题的解(<一个href="#EEq36">41一个>)- (<一个href="#EEq37">44一个>)对应于给定的下界<年代vg height="13" id="M358" style="vertical-align:-3.22282pt;width:9.3374996px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.3374996 13" width="9.3374996" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,平分法概述如下。
<年代p一个nclass="statement" id="algg1">算法1(估计下界<年代vg height="13" id="M359" style="vertical-align:-3.22282pt;width:9.3374996px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.3374996 13" width="9.3374996" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
).我>年代p一个n>首先,让<年代vg height="14.4875" id="M360" style="vertical-align:-3.22282pt;width:64.349998px;" version="1.1" viewbox="0 0 64.349998 14.4875" width="64.349998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
[
,
]
, 在哪里<年代vg height="14.7125" id="M361" style="vertical-align:-3.22282pt;width:36.537498px;" version="1.1" viewbox="0 0 36.537498 14.7125" width="36.537498" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
0
和<年代vg height="12.9875" id="M362" style="vertical-align:-3.21404pt;width:10.825px;" version="1.1" viewbox="0 0 10.825 12.9875" width="10.825" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
的上界是<年代vg height="18.762501" id="M363" style="vertical-align:-5.79958pt;width:13.025px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.025 18.762501" width="13.025" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
.步骤1。我>年代p一个n>让<年代vg height="14.7125" id="M364" style="vertical-align:-3.22282pt;width:87.487503px;" version="1.1" viewbox="0 0 87.487503 14.7125" width="87.487503" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
(
+
)
/
2
并解决相应的LP问题找到<年代vg height="18.762501" id="M365" style="vertical-align:-5.79958pt;width:31.275px;" version="1.1" viewbox="0 0 31.275 18.762501" width="31.275" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
(
)
.如果对相应的LP问题没有找到可行的解决方案或<年代vg height="18.762501" id="M366" style="vertical-align:-5.79958pt;width:58.512501px;" version="1.1" viewbox="0 0 58.512501 18.762501" width="58.512501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
(
)
=
,设置<年代vg height="12.9875" id="M367" style="vertical-align:-3.21404pt;width:38.0625px;" version="1.1" viewbox="0 0 38.0625 12.9875" width="38.0625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
;其他设置<年代vg height="13" id="M368" style="vertical-align:-3.22282pt;width:36.575001px;" version="1.1" viewbox="0 0 36.575001 13" width="36.575001" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
.年代p一个n>步骤2。我>年代p一个n>如果是间隔的长度<年代vg height="14.4875" id="M369" style="vertical-align:-3.22282pt;width:64.349998px;" version="1.1" viewbox="0 0 64.349998 14.4875" width="64.349998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
[
,
]
够小,那就选<年代vg height="13" id="M370" style="vertical-align:-3.22282pt;width:9.3374996px;" version="1.1" viewbox="0 0 9.3374996 13" width="9.3374996" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
作为下界的一个很好的估计<年代vg height="18.762501" id="M371" style="vertical-align:-5.79958pt;width:13.025px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.025 18.762501" width="13.025" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
否则,执行步骤步骤<一个href="#step1">1一个>.年代p一个n>年代p一个n>
5.数值结果 在这个实现中,我们设置<年代vg height="14.6" id="M372" style="vertical-align:-3.13504pt;width:56.9375px;" version="1.1" viewbox="0 0 56.9375 14.6" width="56.9375" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
=
1
0
并选择功能<年代vg height="11.05" id="M373" style="vertical-align:-3.2316pt;width:14.5625px;" version="1.1" viewbox="0 0 14.5625 11.05" width="14.5625" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
,<年代vg height="14.6" id="M374" style="vertical-align:-3.13504pt;width:99.574997px;" version="1.1" viewbox="0 0 99.574997 14.6" width="99.574997" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
,
2
,
...
,
1
,从<年代vg height="15.325" id="M375" style="vertical-align:-2.21957pt;width:37.487499px;" version="1.1" viewbox="0 0 37.487499 15.325" width="37.487499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
)
如下:<年代p一个nclass="equation" id="eq11">
1
,
2
,
3.
,
4
,
2
2
,
3.
2
,
1
2
,
3.
2
,
4
2
,
2
.
(
5
0
)
此外,我们组<年代vg height="10.9125" id="M377" style="vertical-align:-0.17555pt;width:45.299999px;" version="1.1" viewbox="0 0 45.299999 10.9125" width="45.299999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
3.
和<年代vg height="14.725" id="M378" style="vertical-align:-3.13504pt;width:49.125px;" version="1.1" viewbox="0 0 49.125 14.725" width="49.125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2
=
6
.设置<年代vg height="10.9125" id="M379" style="vertical-align:-0.17555pt;width:34.737499px;" version="1.1" viewbox="0 0 34.737499 10.9125" width="34.737499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
0
在 (<一个href="#EEq8">8一个>),我们发现在<年代vg height="14.875" id="M380" style="vertical-align:-3.25793pt;width:61.75px;" version="1.1" viewbox="0 0 61.75 14.875" width="61.75" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
0
=
1
6
4
2
,<年代vg height="14.9375" id="M381" style="vertical-align:-3.25793pt;width:177.125px;" version="1.1" viewbox="0 0 177.125 14.9375" width="177.125" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
0
)
=
(
8
.
1
9
,
3.
5
,
0
.
0
5
,
0
.
0
4
)
.模型参数的选择如下[<一个href="#B17">17一个>]:<年代p一个nclass="equation" id="eq12">
=
1
.
0
,
=
0
.
0
1
,
=
0
.
2
,
=
0
,
=
0
.
0
0
1
,
=
2
0
,
=
0
.
0
2
,
=
0
.
8
,
=
0
.
1
5
4
,
=
0
.
2
,
=
0
.
3.
,
=
3.
,
(
5
1
)
并采用以下初始条件:<年代p一个nclass="equation" id="eq13">
(
0
)
=
(
5
,
1
0
0
,
0
.
0
0
0
5
,
0
)
.
(
5
2
)
除此之外,<年代vg height="10.8125" id="M384" style="vertical-align:-0.20064pt;width:8.5749998px;" version="1.1" viewbox="0 0 8.5749998 10.8125" width="8.5749998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
被设置为<年代vg height="10.9375" id="M385" style="vertical-align:-0.20064pt;width:43.599998px;" version="1.1" viewbox="0 0 43.599998 10.9375" width="43.599998" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
1
0
,治疗时间设置为<年代vg height="13.7375" id="M386" style="vertical-align:-2.29482pt;width:50.775002px;" version="1.1" viewbox="0 0 50.775002 13.7375" width="50.775002" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
5
0
0
(天)。利用动态控制系统的可控性,可以假设<年代vg height="14.6" id="M387" style="vertical-align:-3.13504pt;width:77.175003px;" version="1.1" viewbox="0 0 77.175003 14.6" width="77.175003" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
=
[
7
,
1
0
]
,<年代vg height="14.7875" id="M388" style="vertical-align:-3.13504pt;width:77.175003px;" version="1.1" viewbox="0 0 77.175003 14.7875" width="77.175003" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2
=
[
5
,
8
5
]
,<年代vg height="14.9375" id="M389" style="vertical-align:-3.25793pt;width:69.362503px;" version="1.1" viewbox="0 0 69.362503 14.9375" width="69.362503" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
3.
=
[
0
,
5
]
,<年代vg height="14.6" id="M390" style="vertical-align:-3.13504pt;width:81.087502px;" version="1.1" viewbox="0 0 81.087502 14.6" width="81.087502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
4
=
[
0
,
0
.
1
]
,<年代vg height="13.125" id="M391" style="vertical-align:-1.95624pt;width:63.075001px;" version="1.1" viewbox="0 0 63.075001 13.125" width="63.075001" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
[
0
,
1
]
.此外,在构造集合的分区数<年代vg height="14.6" id="M392" style="vertical-align:-3.13504pt;width:22.674999px;" version="1.1" viewbox="0 0 22.674999 14.6" width="22.674999" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
ω.
是<年代vg height="14.6" id="M393" style="vertical-align:-3.13504pt;width:41.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 41.1875 14.6" width="41.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
=
4
,<年代vg height="14.6" id="M394" style="vertical-align:-3.13504pt;width:49px;" version="1.1" viewbox="0 0 49 14.6" width="49" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
2
=
1
0
,<年代vg height="14.75" id="M395" style="vertical-align:-3.25793pt;width:41.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 41.1875 14.75" width="41.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
3.
=
4
,<年代vg height="14.6" id="M396" style="vertical-align:-3.13504pt;width:41.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 41.1875 14.6" width="41.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
4
=
4
,<年代vg height="14.6" id="M397" style="vertical-align:-3.13504pt;width:44.512501px;" version="1.1" viewbox="0 0 44.512501 14.6" width="44.512501" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
1
=
4
.最优时间的上界<年代vg height="18.762501" id="M398" style="vertical-align:-5.79958pt;width:13.025px;" version="1.1" viewbox="0 0 13.025 18.762501" width="13.025" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
被设置为<年代vg height="14.8875" id="M399" style="vertical-align:-3.21404pt;width:81.012497px;" version="1.1" viewbox="0 0 81.012497 14.8875" width="81.012497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
5
2
9
7
.
4
5
.算法实现的结果<一个href="#algg1">1一个>汇总于表<一个href="//www.newsama.com/journals/cmmm/2011/674318/tab1/" target="_blank">1一个>.设置<年代vg height="14.8375" id="M400" style="vertical-align:-3.22282pt;width:59.987499px;" version="1.1" viewbox="0 0 59.987499 14.8375" width="59.987499" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
=
3.
6
4
2
,我们有一个有16000个未知数和47个约束条件的LP问题,它由<我>linprog我>在MATLAB中优化工具箱的代码。一台CPU为2.20 GHz、RAM为0.99 GB的笔记本电脑所需的总CPU时间为17.23分钟。已找到次最佳时间<年代vg height="18.762501" id="M401" style="vertical-align:-5.79958pt;width:75.387497px;" version="1.1" viewbox="0 0 75.387497 18.762501" width="75.387497" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
∗
=
3.
9
4
3.
.
2
.所得到的次优控制和系统对所得到的控制函数的响应如图所示<一个href="//www.newsama.com/journals/cmmm/2011/674318/fig1/" target="_blank">1一个>和<一个href="//www.newsama.com/journals/cmmm/2011/674318/fig2/" target="_blank">2一个>,分别。此外,我们发现<年代vg height="18.762501" id="M402" style="vertical-align:-5.79958pt;width:95.087502px;" version="1.1" viewbox="0 0 95.087502 18.762501" width="95.087502" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
(
∗
)
=
4
.
9
3.
6
0
,接近准确值,即5 (<年代vg height="18.262501" id="M403" style="vertical-align:-4.56824pt;width:46.1875px;" version="1.1" viewbox="0 0 46.1875 18.262501" width="46.1875" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
4
+
c
r
我
t
%)。注意,成熟CD4+ t细胞的正常水平大约是1000个/<我>μ.。我>lCD4+t细胞、ctl和病毒在疾病不同阶段的关系如图所示<一个href="//www.newsama.com/journals/cmmm/2011/674318/fig3/" target="_blank">3.一个>作为相空间图。
∗
(
)
0
5297.45
2648.72
3370.06
2648.72
5297.45
3973.08
不可行
2648.72
3973.08
3310.90
3595.25
3310.90
3973.08
3641.99
3709.73
3641.99
3973.08