本文在组合和凸优化的界面上引入了一类新的问题。我们考虑每个顶点与凸面程序配对的图形,每个边缘通过额外的凸成本和约束来串联两个程序。我们将这样的图称为凸集(GCS)的图。在GCS上,我们可以制定任何可以通过普通加权图制定的优化问题,顶点和边缘的标量成本。实际上,对于凸面程序中变量的任何固定选择,GCS都会简化为加权图,例如,我们可以在其中寻找,例如路径,匹配,旅行或最低成本的生成树。GCS问题中的挑战在于共同解决问题的离散和连续组成部分。通过组合图形的建模能力和凸优化,GCSS是一个灵活的框架,可以制定和解决许多现实世界中的问题。图形和组合目标(例如,找到路径或巡回赛)模拟了问题的高级离散骨架。凸成本和约束填补了低级连续的细节。本论文的主要贡献是解决任何GCS问题的有效而统一的方法。从加权图上优化问题的整数线性编程公式开始,此方法将相应的GCS问题作为有效的混合构成凸点程序(MICP)制定。然后,可以使用公共分支和结合的求解器将此MICP求解为全局最优性,或者大约通过将其凸松弛的溶液四舍五入。重要的是,MICP及其解决方案的配方都是完全自动的,并且我们框架的用户不需要在混合构成优化方面的任何专业知识。我们首先以一般术语描述GCS框架和MICP的表述,而没有以GC在GC上解决的特定组合问题为前提。我们通过跨越物流,运输,调度,导航和计算几何形状的多个示例来说明我们的技术。然后,我们专注于GC中的最短路径问题(SPP)。这个问题特别有趣,因为它概括了各种多阶段的决策问题,并且使用我们的技术可以非常有效地解决。我们考虑了SPP在GC中的两个主要应用:动力学系统和无碰撞运动的最佳控制
主要关键词