A semi-smooth Newton method for conic projection equations.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Armijo, Nicolas Esteban Fuentealba
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45132/tde-06012025-190713/
Resumo: Semi-smooth Newtons method has been a powerful tool for solving various types of problems. Its convergence theory for solving non-smooth, non-linear systems of equations renders it particularly valuable, especially in recent years. The main objective of this thesis is to solve non-linear conic programming problems using a system of conic projection equations and adapt a semi-smooth Newtons method to solve them. The study begins by investigating the projection equation for the nonnegative orthant in , closely related to quadratic conic programming, reviewing its properties, and proposing two alternatives in addition to the semi-smooth Newtons method. The fast convergence of the semi-smooth Newtons method motivates the generalization of the projection equations to the quadratic linearly constrained programming problem and the adaptation of the method to this new problem, applying it to the Nearest Correlation Matrix problem. Finally, a general form of the conic projection equations is presented to solve the non-linear conic programming problem, applying it to linear conic programming and comparing it to state-of-the-art solvers for second-order programming and semidefinite programming.
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spelling A semi-smooth Newton method for conic projection equations.Um método de Newton semi-suave para equações de projeçãoConic programmingMétodo de Newton semi-suaveNearest correlation matrix problemPiecewise linear systemProblema da matriz de correlação mais próximaProgramação cônicaProgramação cônica de segunda ordemProgramação semidefinidaSecond-order cone programmingSemi-smooth Newton methodSemidefinite programmingSistema linear por partesSemi-smooth Newtons method has been a powerful tool for solving various types of problems. Its convergence theory for solving non-smooth, non-linear systems of equations renders it particularly valuable, especially in recent years. The main objective of this thesis is to solve non-linear conic programming problems using a system of conic projection equations and adapt a semi-smooth Newtons method to solve them. The study begins by investigating the projection equation for the nonnegative orthant in , closely related to quadratic conic programming, reviewing its properties, and proposing two alternatives in addition to the semi-smooth Newtons method. The fast convergence of the semi-smooth Newtons method motivates the generalization of the projection equations to the quadratic linearly constrained programming problem and the adaptation of the method to this new problem, applying it to the Nearest Correlation Matrix problem. Finally, a general form of the conic projection equations is presented to solve the non-linear conic programming problem, applying it to linear conic programming and comparing it to state-of-the-art solvers for second-order programming and semidefinite programming.O método de Newton semi-suave tem sido uma ferramenta poderosa na resolução de diversos tipos de problemas. Sua teoria de convergência para a solução de sistemas de equações não suaves e não lineares torna-o particularmente valioso, especialmente nos últimos anos. O objetivo principal desta tese é resolver problemas de programação cônica não linear utilizando um sistema de equações de projeções cônicas e adaptar o método de Newton semi-suave para resolvê-los. O estudo inicia com a investigação da equação de projeção para o ortante não negativo em , estreitamente relacionado à programação cônica quadrática, revisando suas propriedades e propondo duas alternativas, além do método de Newton semi suave. A rápida convergência do método de Newton semi-suave motiva a generalização das equações de projeção para o problema de programação quadrática com restrições lineares e a adaptação do método para esse novo problema, aplicando-o ao problema da Matriz de Correlação Mais Próxima. Finalmente, é apresentada uma forma geral das equações de projeções cônicas para resolver o problema de programação cônica não linear, aplicando-a à programação cônica linear e comparando-a com métodos no estado da arte para programação de segunda ordem e programação semidefinida.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPBello-cruz, YunierHaeser, GabrielArmijo, Nicolas Esteban Fuentealba2024-11-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45132/tde-06012025-190713/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesseng2025-01-21T17:02:02Zoai:teses.usp.br:tde-06012025-190713Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-01-21T17:02:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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Um método de Newton semi-suave para equações de projeção
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description Semi-smooth Newtons method has been a powerful tool for solving various types of problems. Its convergence theory for solving non-smooth, non-linear systems of equations renders it particularly valuable, especially in recent years. The main objective of this thesis is to solve non-linear conic programming problems using a system of conic projection equations and adapt a semi-smooth Newtons method to solve them. The study begins by investigating the projection equation for the nonnegative orthant in , closely related to quadratic conic programming, reviewing its properties, and proposing two alternatives in addition to the semi-smooth Newtons method. The fast convergence of the semi-smooth Newtons method motivates the generalization of the projection equations to the quadratic linearly constrained programming problem and the adaptation of the method to this new problem, applying it to the Nearest Correlation Matrix problem. Finally, a general form of the conic projection equations is presented to solve the non-linear conic programming problem, applying it to linear conic programming and comparing it to state-of-the-art solvers for second-order programming and semidefinite programming.
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