“记 $\mu=\mathbb EX$。先考虑 $\mu\in\operatorname{ri}C$:将 $f$ 在 $C$ 外延为 $+\infty$,有限维凸函数的相对内部次梯度给出一个…”
形式陈述
设
则称
若
因为次梯度不等式在
直觉
普通梯度用切平面描述光滑图像的局部一阶变化;次梯度要求更强:对应的仿射平面必须从下方支撑整张凸图像。尖点可能容纳一整束支撑斜率,所以“次梯度”通常不是唯一向量。它也不是任意方向导数:方向导数描述沿某个方向怎样变化,次梯度则同时对所有
例子与边界
对
区间包含零,所以零点是全局最小点;这比给
这一整个区间在稀疏优化中不可替换成单个零。在有限维欧氏空间取
边界处次微分确实可能为空。令
不完备空间还会带来另一种空次微分。令
推论与应用
Fenchel–Young 不等式取等当且仅当
对
参考资料
- R. Tyrrell Rockafellar, Convex Analysis, Princeton University Press, 1970,§§23–25, subgradients and subdifferentiation。
- Stephen Boyd and Lieven Vandenberghe, Convex Optimization, Cambridge University Press, 2004,§3.1.3 and §5.5, first-order conditions and optimality。