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可行域

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可行域是满足最优化问题所有约束条件的解的集合,包括不等式、等式和/或整数约束。它可以是凸多胞形或整数集,与目标函数分离,约束满足是在可行域内寻找点的过程。

在最优化与计算机科学中,可行域(feasible region)、可行集(feasible set)或解空间(solution space)指满足问题约束(可能包括不等式、等式和/或整数约束)的最优化问题的所有可能点(选择变量的值集)的集合。在候选解的范围缩小之前,这是问题的初始候选解集。
例如,考虑最小化关于变量x、y的函数




x

2


+

y

4




{\displaystyle x^{2}+y^{4}}

之值的问题,且有约束



1
≤
x
≤
10
,

5
≤
y
≤
12.



{\displaystyle 1\leq x\leq 10,\ 5\leq y\leq 12.\,}

这里的可行集是x的值在1到10之间、y的值在5到12之间的有序数对



(
x
,

y
)


{\displaystyle (x,\ y)}

组成的集合。问题的可行集与目标函数是分离的,后者是要优化的对象,上例中目标函数是




x

2


+

y

4




{\displaystyle x^{2}+y^{4}}

。
很多问题中,可行集反映了变量必须非负的约束。在整数规划问题中,可行集是整数集(或其子集)。线性规划问题中,可行集是凸多胞形,即多维空间中的一个区域,其边界由超平面构成,四角是顶点。
约束满足(Constraint satisfaction)是在可行域内找到一个点的过程。

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