15-01-03 Log barrier calculus

Log barrier function의 gradient와 hessian은 다음과 같다.

ϕ(x)=i=1mlog(hi(x))

Gradient :

ϕ(x)=i=1m1hi(x)hi(x)

Hessian :

2ϕ(x)=i=1m1hi(x)2hi(x)hi(x)Ti=1m1hi(x)2hi(x)

Example : ϕ(x)=i=1nlog(xi)

Barrier function ϕ(x)=i=1nlog(xi)에 대한 gradient와 hessian을 구해보면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.

ϕ(x)=i=1nlog(xi) 따라서, hi(x)=xi이고 xi0이다.

Gradient :

ϕ(x)=[1/x1  1/xn ]=X11,X=diag(x)

Hessian :

2ϕ(x)=[1/x12  1/xn2 ]=X2