Secant-type method with feasible inexact projection for solving constrained mixed generalized equations

dc.contributor.advisor-co1Silva, Gilson do Nascimento
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4038914959688015
dc.contributor.advisor1Ferreira, Orizon Pereira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0201145506453251
dc.contributor.referee1Ferreira, Orizon Pereira
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0201145506453251
dc.contributor.referee2Melo, Jefferson Divino Gonçalves de
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8296171010616435
dc.contributor.referee3Prudente, Leandro da Fonseca
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/4573611419840935
dc.contributor.referee4Andreani, Roberto
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/5011837939713517
dc.contributor.referee5Santos, Paulo Sérgio Marques dos
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/9032198192954149
dc.creatorSilva Júnior, Paulo César da
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4587921937083978
dc.date.accessioned2026-03-03T17:45:33Z
dc.date.available2026-03-03T17:45:33Z
dc.date.issued2025-08-21
dc.description.abstractThis thesis addresses the solution of a mixed generalized equation of the form Find x ∈ C such that f(x) + g(x) + F(x) ∋ 0, where f:Ω → Rn is continuously differentiable, g:Ω → Rn is continuous (but not necessarily differentiable), F:Ω ⇉ Rn is a set-valued mapping with closed, nonempty graph, Ω ⊆ Rn is open, and C ⊂ Ω is a closed convex set. To handle the non-smoothness of g and the complexity of the set-valued term F, this work introduces and analyzes two iterative methods based on partial linearizations and feasible inexact projections. The first is a secant-type method, which utilizes first- and second-order divided differences of g to approximate its local behavior. The second is a quasi-Newton method employing a Broyden update to approximate the Jacobian of f, thus avoiding its exact computation. The convergence analysis of both methods is conducted under assumptions of metric regularity for the associated linearized mappings. Theoretical results establish local convergence of the sequences generated by the algorithms. For the secant method, it is shown that if the projection errors vanish, the convergence becomes superlinear, and in the exact projection case, the rate becomes quadratic. For the quasi-Newton method, assuming bounded deterioration of the Jacobian approximations, the sequence converges q-linearly. The analysis is supported by variational tools such as metric regularity, strong metric regularity, linearization error bounds, the Contraction Principle Theorem and a key perturbed metric regularity theorem. These tools enable a rigorous treatment of the impact of approximation errors in both the projections and Jacobian estimates, ensuring robustness and stability of the proposed methods. Overall, this thesis contributes new algorithms and a complete convergence theory for solving nonsmooth and set-valued generalized equations with convex constraints. The methods presented extend classical Newton-type strategies to more general, practical contexts involving nonsmooth components, variational terms, and computational inexactness.eng
dc.description.resumoEsta tese trata da solução de uma equação generalizada mista da forma Encontrar x ∈ C tal que f(x) + g(x) + F(x) ∋ 0, onde f:Ω → Rn é uma função continuamente diferenciável, g:Ω → Rn é uma função contínua (mas não necessariamente diferenciável), F:Ω ⇉ Rn é uma aplicação ponto-conjunto com gráfico fechado e no vazio, Ω ⊆ Rn é um conjunto aberto, e C ⊂ Ω é um conjunto convexo e fechado. Para lidar com a não suavidade de g e com a complexidade da aplicação ponto-conjunto F, este trabalho introduz e analisa dois métodos iterativos baseados em linearizações parciais e projeções inexatas viáveis. O primeiro é um método do tipo secante, que utiliza diferenças divididas de primeira e segunda ordem de g para aproximar seu comportamento local. O segundo é um método quasi-Newton que emprega a atualização de Broyden para aproximar o jacobiano de f, evitando, assim, sua computação exata. A análise de convergência de ambos os métodos é realizada sob hipóteses de regularidade métrica para as aplicações linearizadas associadas. Resultados teóricos estabelecem a convergência local das sequências geradas pelos algoritmos. Para o método secante, mostra-se que, se os erros de projeção forem nulos, a convergência é superlinear, e no caso de projeções exatas, a taxa de convergência torna-se quadrática. Para o método quasi- Newton, assumindo deterioração limitada das aproximações do jacobiano, a sequência converge q-linearmente. A análise é fundamentada em ferramentas variacionais como regularidade métrica, regularidade métrica forte, estimativas do erro de linearização, Teorema do Princípio da Contração e um teorema fundamental de regularidade métrica perturbada. Essas ferramentas permitem um tratamento rigoroso do impacto dos erros de aproximação tanto nas projeções quanto nas estimativas do jacobiano, garantindo robustez e estabilidade dos métodos propostos. De forma geral, esta tese contribui com novos algoritmos e uma teoria completa de convergência para a resolução de equações generalizadas com componentes não suaves e multivalorados sujeitas a restrições convexas. Os métodos apresentados estendem estratégias clássicas do tipo Newton para contextos mais gerais e práticos, que envolvem não suavidade, termos variacionais e inexatidões computacionais.
dc.identifier.citationSILVA JÚNIOR, Paulo César da. Secant-type method with feasible inexact projection for solving constrained mixed generalized equations. 2025. 86 f. Tese (Doutorado em Matemática) – Instituto de Matemática e Estatística, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/15115
dc.languageeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentInstituto de Matemática e Estatística - IME (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Matemática (IME)
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectMixed generalized equationeng
dc.subjectSecant-type methodeng
dc.subjectFeasible inexact projectioneng
dc.subjectMetric regularityeng
dc.subjectContraction Principleeng
dc.subjectPartial linearizationeng
dc.subjectBroyden ruleeng
dc.subjectquasi-Newton methodeng
dc.subjectEquação generalizada mistapor
dc.subjectMétodos do tipo Newtonpor
dc.subjectProjeções inexataspor
dc.subjectRegularidade métricapor
dc.subjectPrincípio da Contraçãopor
dc.subjectLinearização Parcialpor
dc.subjectMétodos quasi-Newtonpor
dc.subjectBroydenpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
dc.titleSecant-type method with feasible inexact projection for solving constrained mixed generalized equations
dc.title.alternativeMétodo tipo secante com projeção inexata viável para resolução de equações generalizadas mistas com restriçãopor
dc.typeTese

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