Phữỡng phĂp chiáu lai gh²p

Một phần của tài liệu (Luận văn thạc sĩ) một định lý hội tụ mạnh giải bài toán chấp nhận tách và bài toán điểm bất động trong không gian banach​ (Trang 32 - 40)

º gi£i B i to¡n (2.1), c¡c t¡c gi£ T.M. Tuyen v  N.S. Ha ¢ ÷a ra ph÷ìng phĂp l°p dữợi Ơy:

Phữỡng phĂp l°p 2.1. Vợi mội phƯn tỷ ban Ưu x0 = x ∈ E, xĂc ành dÂy {xn} bði

yi,n = ΠCixn, i = 1,2, ..., N,

Chồn in sao cho ∆p(yin,n, xn) = max

i=1,...,N∆p(yi,n, xn), °t yn = yin,n, zj,n =Jq∗[Jp(yn)−tnA∗Jp(I −PQj)A(yn)], j = 1,2, ..., M

Chồn jn sao cho ∆p(zjn,n, yn) = max

j=1,...,M∆p(zj,n, yn), °t zn = zjn,n, tk,n =Tk(zn), k = 1,2, ..., K,

Chồn kn sao cho ∆p(tkn,n, zn) = max

k=1,...,K∆p(tk,n, zn), °t tn =tkn,n, Hn ={z ∈E : ∆p(tn, z) ≤∆p(zn, z) ≤ ∆p(yn, z) ≤ ∆p(xn, z)}, Dn ={z ∈E : hxn−z, Jp(x0)−Jp(xn)i ≥0},

xn+1 = ΠHn∩Dn(x0), n≥ 0,

trong õ dÂy số {tn} thọa mÂn iãu kiằn (1.16).

Trong t i liằu tham khÊo [17], º chựng minh sỹ hởi tử mÔnh cừa Phữỡng phĂp l°p 2.1, cĂc tĂc giÊ T.M. Tuyen v  N.S. Ha  lƯn lữủt phĂt biºu v  chựng minh cĂc mằnh ã dữợi Ơy.

Mằnh ã 2.2.1. Trong Phữỡng phĂp l°p 2.1, ta cõ S ⊂ Hn∩Dn vợi mồi n≥ 0. Chựng minh. Trữợc hát, dạ thĐy Hn v  Dn l  cĂc têp con lỗi v  õng cừa E.

L§y u ∈S, ta câ

∆p(tn, u) = ∆p(Tkn(zn), u) ≤ ∆p(zn, u). (2.2) Tứ tẵnh chĐt cừa ph²p chiáu Bregman (1.15), ta cõ

∆p(yn, u) = ∆p(ΠCin(xn), u) ≤∆p(xn, u). (2.3)

B¥y gií, ta ch¿ ra ∆p(zn, u) ≤ ∆p(yn, u). °t wn = A(yn)−PQjnA(yn). Khi â ta câ

zn = Jq∗(Jp(yn)−tnA∗Jp(wn)).

Tứ ành nghắa cừa Jp v  (1.14), ta cõ

hA(yn)−A(u), Jp(wn)i=kA(yn)−PQjnA(yn)kp

+hPQjnA(yn)−A(u), Jp(wn)i

≥ kwnkp.

(2.4)

Do õ, tứ Mằnh ã 1.2.5 v  (2.4), ta nhên ữủc

∆p(zn, u) = ∆p(Jq∗(Jp(yn)−tnA∗Jp(wn)), u)

= 1

qkJp(yn)−tnA∗Jp(wn)kq − hu, Jp(yn)i +tnhA(u), Jp(wn)i+ 1

pkukp

≤ 1

qkJp(yn)kq −tnhAyn, Jp(wn)i+ Cq(tnkAk)q

q kJp(wn)kq

− hu, Jp(yn)i+tnhAu, Jp(wn)i+ 1 pkukp

= 1

qkynkq − hu, Jp(yn)i+ 1

pkukp+tnhA(u)−A(yn), Jp(wn)i + Cq(tnkAk)q

q kwnkq

= ∆p(yn, u) +tnhA(u)−A(yn), Jp(wn)i+ Cq(tnkAk)q

q kwnkq

≤∆p(yn, u)−(tn− Cq(tnkAk)q

q )kwnkp. Tứ iãu kiằn (1.16), ta thu ữủc

∆p(zn, u) ≤ ∆p(yn, u). (2.5) Do vêy, tứ (2.2), (2.3) v  (2.5), suy ra u∈Hn. Vẳ vêy S ⊂ Hn vợi mồi n ≥0.

Cuối cũng ta ch¿ ra S ⊂ Dn vợi mồi n ≥ 0.Thêt vêy, vẳ D0 = E, nản S ⊂ D0. GiÊ sỷ S ⊂ Dn vợi n ≥ 0 n o õ, khi õ S ⊂ Hn ∩Dn. Do õ, tứ xn+1 = ΠHn∩Dn(x0) v  (1.14), ta câ

hxn+1−u, Jp(x0)−Jp(xn+1)i ≥0,

iãu n y suy ra u ∈ Dn+1. bơng quy nÔp toĂn hồc, ta nhên ữủc S ⊂ Dn vợi mồi n ≥0.

Mằnh ã ữủc chựng minh.

Mằnh ã 2.2.2. Trong Phữỡng phĂp l°p 2.1, ta cõ xn+1−xn → 0 khi n→ ∞. Chựng minh. Tứ Mằnh ã 2.2.1, suy ra dÂy {xn} l  ho n to n xĂc ành.

Cố ành u∈ S. Tứ xn+1 = ΠHn∩Dn(x0) v  (1.15) suy ra

∆p(xn+1, u) ≤∆p(x0, u). (2.6) Do õ, dÂy {∆p(xn, u)} bà ch°n. Vẳ vêy, tứ (1.12), suy ra dÂy {xn} cụng bà ch°n.

Tiáp theo, tứ xn+1 ∈Dn v  ành nghắa cừa têp hủp Dn, ta cõ

hxn−xn+1, Jp(x0)−Jp(xn)i ≥ 0. (2.7) Do vêy, ta nhên ữủc

hxn−x0, Jp(x0)−Jp(xn)i ≥ hxn+1−x0, Jp(x0)−Jp(xn)i. (2.8) Do õ, tứ (1.12), ta cõ

hxn+1−x0, Jp(x0)−Jp(xn)i ≥ ∆p(xn, x0) + ∆p(x0, xn). (2.9) Vẳ vêy, tứ (1.11), ta nhên ữủc

−∆p(xn, xn+1) + ∆p(xn, x0) + ∆p(x0, xn+1) ≥∆p(xn, x0) + ∆p(x0, xn).

iãu n y tữỡng ữỡng vợi

∆p(x0, xn+1) ≥ ∆p(x0, xn) + ∆p(xn, xn+1), (2.10) suy ra {∆p(x0, xn)} l  dÂy tông. Do õ, tứ tẵnh bà ch°n cừa {∆p(x0, xn)}, tỗn tÔi giợi hÔn hỳu hÔn

a= lim

n→∞∆p(x0, xn).

Vẳ vêy, tứ (2.10), ta thu ữủc lim

n→∞∆p(xn, xn+1) = 0. Tứ (1.12) suy ra

n→∞lim kxn+1−xnk= 0.

Mằnh ã ữủc chựng minh.

Mằnh ã 2.2.3. Trong Phữỡng phĂp l°p 2.1, cĂc dÂy {xn −yn}, {xn −zn} v  {xn −tn} hởi tử vã 0 khi n → ∞.

Chựng minh. Vẳ xn+1 ∈Hn, nản ta cõ

∆p(tn, xn+1) ≤ ∆p(zn, xn+1) ≤∆(yn, xn+1) ≤ ∆(xn, xn+1).

Do õ, tứ Mằnh ã 2.2.2 (∆(xn, xn+1) → 0), ta thu ữủc

∆p(tn, xn+1) → 0, ∆p(zn, xn+1)→ 0, ∆(yn, xn+1)→ 0.

Tứ (1.12) suy ra

kxn+1−tnk →0, kxn+1−znk →0, kxn+1−ynk →0 kát hủp vợi kxn+1−xnk →0, ta nhên ữủc

xn−tn → 0, xn −zn →0, v  xn −yn → 0.

Mằnh ã 2.2.4. Trong Phữỡng phĂp l°p 2.1, ta cõ ωw(xn) ⊂ S, ð Ơy ωw(xn) l  têp cĂc iºm tử yáu cừa dÂy {xn}.

Chựng minh. Ró r ng, ωw(xn) 6=∅ vẳ dÂy {xn} bà ch°n. LĐy x¯∈ωw(xn), khi õ tỗn tÔi mởt dÂy con {xnk} cừa dÂy {xn} hởi tử yáu vã x¯.

Ta chựng minh mằnh ã n y theo cĂc bữợc sau:

Bữợc 1. x¯∈

K

\

k=1

F(Tk)

Tứ Mằnh ã 2.2.3, ta cõ tn −zn → 0 v  do õ ∆p(tn, zn) → 0. Tứ cĂch xĂc ành phƯn tỷ tn, ta nhên ữủc ∆p(tk,n, zn) → 0, tực l  ∆p(Tk(zn), zn) → 0 vợi mồi k = 1,2, ..., K. Suy ra x¯ ∈ Fˆ(Tk) = F(Tk) vợi mồi k = 1,2, ..., K. Do vêy

¯ x∈

K

\

k=1

F(Tk).

Bữợc 2. x¯∈

N

\

i=1

Ci

Tứ Mằnh ã 2.2.3, ta cõ ∆p(yn, xn) → 0. Do õ, tứ cĂch xĂc ành phƯn tỷ yn suy ra ∆p(yi,n, xn) → 0 v  vẳ vêy

kyi,n−xnk →0, (2.11)

vợi mồi i = 1,2, ..., N.

Ta cƯn ch¿ ra rơng ∆p(¯x,ΠCi(¯x)) = 0 vợi mồi i = 1,2, ..., N. Thêt vêy, tứ (1.11), (1.14) v  (1.12), ta nhên ữủc Ănh giĂ sau

∆p(¯x,ΠCi(¯x)) ≤ h¯x−ΠCix, J¯ p(¯x)−Jp(ΠCi(¯x))i

=h¯x−xnk, Jp(¯x)−Jp(ΠCi(¯x))i

+hxnk −ΠCi(xnk), Jp(¯x)−Jp(ΠCi(¯x))i +hΠCi(xnk)−ΠCi(¯x), Jp(¯x)−Jp(ΠCi(¯x))i

≤ h¯x−xnk, Jp(¯x)−Jp(ΠCi(¯x))i

+hxnk −ΠCi(xnk), Jp(¯x)−Jp(ΠCi(¯x))i

=h¯x−xnk, Jp(¯x)−Jp(ΠCi(¯x))i +hxnk −yi,nk, Jp(¯x)−Jp(ΠCi(¯x))i.

Tứ (2.11), cho k → ∞ ta nhên ữủc ∆p(¯x,ΠCi(¯x)) = 0 vợi mồi i = 1,2, ..., N, tực l  x¯∈Ci vợi mồi i = 1,2, ..., N hay x¯∈

N

\

i=1

Ci. Bữợc 3. x¯∈

M

\

j=1

A−1Qj

Tứ Mằnh ã 2.2.3, ta cõ ∆p(zn, yn) → 0. Do õ, tứ cĂc xĂc ành phƯn tỷ zn, ta nhên ữủc ∆p(zj,n, yn) → 0 v  vẳ vêy ta thu ữủc

kzj,n−ynk →0, (2.12)

vợi mồi j = 1,2, ..., M.

Vẳ E l  khổng gian Banach trỡn ãu, nản Ănh xÔ ối ngău Jp liản tửc ãu trản cĂc têp con bà ch°n (xem [9, ành lỵ 2.16]) v  do õ ta cõ

tnA∗Jp(I −PQj)A(yn) =Jp(yn)−Jp(zj,n)→ 0.

Vẳ 0< t≤ tn vợi mồi n, nản ta nhên ữủc

kA∗Jp(I −PQj)A(yn)k →0. (2.13) BƠy giớ ta cố ành u ∈ S, khi õ A(u) ∈ Qj vợi mồi j = 1,2, ..., M. Tứ (1.14) suy ra

k(I −PQj)A(ynk)kp =h(I −PQj)A(ynk), Jp(I −PQj)A(ynk)i

=hA(ynk)−A(u), Jp(I −PQj)A(ynk)i +hA(u)−PQjA(ynk), Jp(I −PQj)A(ynk)i

≤ hA(ynk)−A(u), Jp(I −PQj)A(ynk)i

≤K0k(I −PQj)A(ynk)kp−1, iãu n y kát hủp vợi (2.13), ta nhên ữủc

k(I −PQj)A(ynk)k →0 (2.14) vợi mồi j = 1,2, ..., M, ð Ơy K0 =kAk(supkkynkk+kuk) <∞.

Tứ (1.14), ta cõ

k(I −PQj)A(¯x)kp =hA(¯x)−PQjA(¯x), Jp(A(¯x)−PQjA(¯x))i

=hA(¯x)−A(ynk), Jp(A(¯x)−PQjA(¯x))i +hA(ynk)−PQjA(¯x), Jp(A(¯x)−PQjA(¯x))i +hPQjA(¯x)−A(ynk), Jp(A(¯x)−PQjA(¯x))i

≤ hA(¯x)−A(ynk), Jp(A(¯x)−PQjA(¯x))i

+hA(ynk)−PQjA(¯x), Jp(A(¯x)−PQjA(¯x))i.

Tứ tẵnh liản tửc cừa A, xn −yn → 0 v  xnk * x¯, suy ra A(ynk)* A(¯x). Do õ, cho k → ∞ v  sỷ dửng (2.14), ta nhên ữủc

kA(¯x)−PQjA(¯x)k= 0, vợi mồi j = 1,2, ..., M, tực l  A(¯x) ∈

M

\

j=1

A−1Qj.

Do õ, tứ cĂc Bữợc 1, Bữợc 2 v  Bữợc 3, ta nhên ữủc x¯∈S. Vẳ x¯l  bĐt ký, nản ωw(xn) ⊂S.

Mằnh ã ữủc chựng minh.

Sỹ hởi tử mÔnh cừa Phữỡng phĂp l°p 2.1 ữủc cho trong ành lỵ dữợi Ơy:

ành lỵ 2.2.5. Trong Thuêt toĂn 2.1, dÂy {xn} hởi tử mÔnh vã x† = ΠS(x0), khi n → ∞.

Chựng minh. GiÊ sỷ {xnk} l  mởt dÂy con cừa {xn} sao cho xnk * x∗. Khi õ tứ Mằnh ã 2.2.4, ta cõ x∗ ∈S.

Vẳ xn+1 = ΠHn∩Dn(x0), nản xn+1 ∈ Dn. Do õ, tứ ΠS(x0) ∈S ⊂ Dn, ta cõ

∆p(xn+1, x0) ≤∆p(ΠSx0, x0), kát hủp vợi ∆p(xn+1, x0) ≥∆p(xn, x0), ta nhên ữủc

∆p(xn, x0) ≤∆p(ΠSx0, x0), ∀n ≥0. (2.15) Do vêy, tứ (1.10), (1.11) and (2.15), ta thu ữủc

∆p(xnk,ΠS(x0)) = ∆p(xnk, x0) + ∆p(x0,ΠS(x0)) +hxnk −x0, Jp(x0)−Jp(ΠS(x0))i

≤ ∆p(ΠS(x0), x0) + ∆p(x0,ΠS(x0)) +hΠS(x0)−x0, Jp(x0)−Jp(ΠS(x0))i +hxnk −ΠS(x0), Jp(x0)−Jp(ΠS(x0))i

= hxnk −ΠS(x0), Jp(x0)−Jp(ΠS(x0))i.

Vẳ vêy, ta cõ lim sup

k→∞

∆p(xnk,ΠS(x0))≤ lim sup

k→∞

hxnk −ΠS(x0), Jp(x0)−Jp(ΠS(x0))i

≤ hx∗−ΠS(x0), Jp(x0)−Jp(ΠS(x0))i ≤0, suy ra lim

k→∞∆p(xnk,ΠS(x0)) = 0 v  do õ tứ (1.12) ta cõxnk → ΠS(x0) . Tứ tẵnh duy nhĐt cừa hẳnh chiáu Bregman ΠS(x0), suy ra dÂy {xn}hởi tử yáu vãΠS(x0). Tứ (1.12), tỗn tÔi τ >0 sao cho

τkxn−ΠS(x0)k ≤ hxn −ΠS(x0), Jp(x0)−Jp(ΠS(x0))i.

Cho n → ∞, ta nhên ữủc xn → x† = ΠS(x0).

Tiáp theo, tứ ành lỵ 2.2.5, ta cõ cĂc hằ quÊ dữợi Ơy. Trữợc hát, õ l  mởt phữỡng phĂp l°p º giÊi b i toĂn (MSSFP) trong hai khổng gian Banach.

Hằ quÊ 2.2.6. Cho Ci, i = 1,2, ..., N v  Qj, j = 1,2, ..., M l  cĂc têp con lỗi, õng v  khĂc rộng cừa hai khổng gian Banach p-lỗi ãu v  trỡn ãu E v  F, tữỡng ựng. Cho A : E → F l  mởt toĂn tỷ tuyán tẵnh bà ch°n. GiÊ sỷ

S = N

\

i=1

Ci

\ M

\

j=1

A−1(Qj)

6= ∅. Náu dÂy số {tn} thọa mÂn iãu kiằn (1.16), thẳ dÂy {xn} xĂc ành bði x0 ∈E v 

yi,n = ΠCi(xn), i= 1,2, ..., N,

Chồn in sao cho ∆p(yin,n, xn) = max

i=1,...,N∆p(yi,n, xn), °t yn =yin,n, zj,n =Jq∗[Jp(yn)−tnA∗Jp(I −PQj)A(yn)], j = 1,2, ..., M

Chồn jn sao cho ∆p(zjn,n, yn) = max

j=1,...,M∆p(zj,n, yn), °t zn =zjn,n, Hn ={z ∈E : ∆p(zn, z)≤ ∆p(yn, z)≤ ∆p(xn, z)},

Dn ={z ∈E : hxn−z, Jp(x0)−Jp(xn)i ≥ 0}, xn+1 = ΠHn∩Dn(x0), n≥ 0,

hởi tử mÔnh vã x† = ΠS(x0), khi n→ ∞.

Chựng minh. p dửng ành lỵ 2.2.5 vợi Tk(x) = x vợi mồi x ∈ E v  mồi k = 1,2, ..., K, ta nhên ữủc iãu phÊi chựng minh.

Cuối cũng, ta cõ kát quÊ dữợi Ơy cho b i toĂn tẳm mởt iºm bĐt ởng chung cừa mởt hồ hỳu hÔn toĂn tỷ L-BSNE trong khổng gian Banach.

Hằ quÊ 2.2.7. Cho E l  mởt khổng gian Banach p-lỗi ãu v  trỡn ãu. Cho Tk : E → E, k = 1,2, ..., K l  mởt hồ hỳu hÔn cĂc toĂn tỷ Bregman khổng giÂn m¤nh tr¡i sao cho Fˆ(Tk) = F(Tk) v  S =

K

\

k=1

F(Tk) 6= ∅. Khi â d¢y {xn} x¡c ành bði x0 ∈E v 

tk,n =Tk(xn), k = 1,2, ..., K,

Chồn kn sao cho ∆p(tkn,n, xn) = max

k=1,...,K∆p(tk,n, xn), °t tn =tkn,n, Hn = {z ∈ E : ∆p(tn, z) ≤∆p(xn, z)},

Dn = {z ∈ E : hxn −z, Jp(x0)−Jp(xn)i ≥0}, xn+1 = ΠHn∩Dn(x0), n≥0,

hởi tử mÔnh vã x† = ΠS(x0), khi n→ ∞.

Chựng minh. p dửng ành lỵ 2.2.5 vợi E ≡ F v  Ci = Qj = E vợi mồi i = 1,2, ..., N, j = 1,2, ..., M v  A =I, ta nhên ữủc iãu phÊi chựng minh.

Một phần của tài liệu (Luận văn thạc sĩ) một định lý hội tụ mạnh giải bài toán chấp nhận tách và bài toán điểm bất động trong không gian banach​ (Trang 32 - 40)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(47 trang)