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❆ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ ✭❢♦r st❛❣❡ t✮✿ Qtpxt´1q “ min cJ

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❆ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ ✭❢♦r st❛❣❡ t✮✿ Qtpxt´1q “ min cJ

t yt ` Qt`1pxtq

s✳t✳ pxt´1, xt, ytq P Xt ■❢ t❤❡ s❡t Xt ✐s ♥♦t ❝♦♥✈❡①✱ t❤❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ Qt ♠✐❣❤t ❛❧s♦ ❜❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡①❀ ▼■❉❆❙ ❬P❤✐❧♣♦tt ❡t ❛❧✳ ✕ ✷✵✶✻❪ ❛ss✉♠❡s ♠♦♥♦t♦♥✐❝✐t② ♦❢ t❤❡ ❝♦st✲t♦✲❣♦ ❢✉♥❝t✐♦♥❀ ❙❉❉✐P ❬❩♦✉ ❡t ❛❧✳ ✕ ✷✵✶✽❪ ❧✐❢ts t❤❡ st❛t❡ ✈❛r✐❛❜❧❡s t♦ ❛ ❜✐♥❛r② ❝✉❜❡✳ ❚❤✐s t❛❧❦✿ ❛ ♥❡✇ r❡♣r❡s❡♥t❛t✐♦♥ ♦❢ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s✱ ✉s✐♥❣ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts✳

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❆ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ ✭❢♦r st❛❣❡ t✮✿ Qtpxt´1q “ min cJ

t yt ` Qt`1pxtq

s✳t✳ pxt´1, xt, ytq P Xt ■❢ t❤❡ s❡t Xt ✐s ♥♦t ❝♦♥✈❡①✱ t❤❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ Qt ♠✐❣❤t ❛❧s♦ ❜❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡①❀ ▼■❉❆❙ ❬P❤✐❧♣♦tt ❡t ❛❧✳ ✕ ✷✵✶✻❪ ❛ss✉♠❡s ♠♦♥♦t♦♥✐❝✐t② ♦❢ t❤❡ ❝♦st✲t♦✲❣♦ ❢✉♥❝t✐♦♥❀ ❙❉❉✐P ❬❩♦✉ ❡t ❛❧✳ ✕ ✷✵✶✽❪ ❧✐❢ts t❤❡ st❛t❡ ✈❛r✐❛❜❧❡s t♦ ❛ ❜✐♥❛r② ❝✉❜❡✳ ❚❤✐s t❛❧❦✿ ❛ ♥❡✇ r❡♣r❡s❡♥t❛t✐♦♥ ♦❢ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s✱ ✉s✐♥❣ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts✳

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❱❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s ♦❢ ♦♣t✐♠✐③❛t✐♦♥ ♣r♦❜❧❡♠s

❆ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ ✭❢♦r st❛❣❡ t✮✿ Qtpxt´1q “ min cJ

t yt ` Qt`1pxtq

s✳t✳ pxt´1, xt, ytq P Xt ■❢ t❤❡ s❡t Xt ✐s ♥♦t ❝♦♥✈❡①✱ t❤❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ Qt ♠✐❣❤t ❛❧s♦ ❜❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡①❀ ▼■❉❆❙ ❬P❤✐❧♣♦tt ❡t ❛❧✳ ✕ ✷✵✶✻❪ ❛ss✉♠❡s ♠♦♥♦t♦♥✐❝✐t② ♦❢ t❤❡ ❝♦st✲t♦✲❣♦ ❢✉♥❝t✐♦♥❀ ❙❉❉✐P ❬❩♦✉ ❡t ❛❧✳ ✕ ✷✵✶✽❪ ❧✐❢ts t❤❡ st❛t❡ ✈❛r✐❛❜❧❡s t♦ ❛ ❜✐♥❛r② ❝✉❜❡✳ ❚❤✐s t❛❧❦✿ ❛ ♥❡✇ r❡♣r❡s❡♥t❛t✐♦♥ ♦❢ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s✱ ✉s✐♥❣ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts✳

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▲✐♥❡❛r ❝✉ts

❲❡ ✇✐❧❧ ✉s❡ t❤❡ ✏❲✑ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❜❡❧♦✇ ❛s ❛ r✉♥♥✐♥❣ ❡①❛♠♣❧❡✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

  • Opt. Value

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✹ ✴ ✶✽

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▲✐♥❡❛r ❝✉ts

❲❡ ✇✐❧❧ ✉s❡ t❤❡ ✏❲✑ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❜❡❧♦✇ ❛s ❛ r✉♥♥✐♥❣ ❡①❛♠♣❧❡✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 1 Linear cut

  • Opt. Value

▲✐♥❡❛r ❝✉ts ❝❛♥ ❜❡ ❝❛❧❝✉❧❛t❡❞ ❜② ✜①✐♥❣ λ ❛♥❞ ❞❡t❡r♠✐♥✐♥❣ t❤❡ ✐♥t❡r❝❡♣t α s✉❝❤ t❤❛t α ´ λJxt´1 ď Qtpxt´1q ❢♦r ❛❧❧ xt´1. ❚❤✐s ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ❛ ❙tr❡♥❣t❤❡♥❡❞ ❇❡♥❞❡rs ❝✉t✳ ❱❛r②✐♥❣ ❣✐✈❡s ♥❡✇ ❝✉ts✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✹ ✴ ✶✽

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▲✐♥❡❛r ❝✉ts

❲❡ ✇✐❧❧ ✉s❡ t❤❡ ✏❲✑ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❜❡❧♦✇ ❛s ❛ r✉♥♥✐♥❣ ❡①❛♠♣❧❡✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 1 Linear cut

  • Opt. Value

▲✐♥❡❛r ❝✉ts ❝❛♥ ❜❡ ❝❛❧❝✉❧❛t❡❞ ❜② ✜①✐♥❣ λ ❛♥❞ ❞❡t❡r♠✐♥✐♥❣ t❤❡ ✐♥t❡r❝❡♣t α s✉❝❤ t❤❛t α ď Qtpxt´1q ` λJxt´1 ❢♦r ❛❧❧ xt´1. ❚❤✐s ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ❛ ❙tr❡♥❣t❤❡♥❡❞ ❇❡♥❞❡rs ❝✉t✳ ❱❛r②✐♥❣ ❣✐✈❡s ♥❡✇ ❝✉ts✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✹ ✴ ✶✽

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▲✐♥❡❛r ❝✉ts

❲❡ ✇✐❧❧ ✉s❡ t❤❡ ✏❲✑ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❜❡❧♦✇ ❛s ❛ r✉♥♥✐♥❣ ❡①❛♠♣❧❡✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 1 Linear cut

  • Opt. Value

▲✐♥❡❛r ❝✉ts ❝❛♥ ❜❡ ❝❛❧❝✉❧❛t❡❞ ❜② ✜①✐♥❣ λ ❛♥❞ ❞❡t❡r♠✐♥✐♥❣ t❤❡ ✐♥t❡r❝❡♣t α s✉❝❤ t❤❛t α :“ min

xt´1 Qtpxt´1q ` λJxt´1.

❚❤✐s ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ❛ ❙tr❡♥❣t❤❡♥❡❞ ❇❡♥❞❡rs ❝✉t✳ ❱❛r②✐♥❣ ❣✐✈❡s ♥❡✇ ❝✉ts✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✹ ✴ ✶✽

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▲✐♥❡❛r ❝✉ts

❲❡ ✇✐❧❧ ✉s❡ t❤❡ ✏❲✑ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❜❡❧♦✇ ❛s ❛ r✉♥♥✐♥❣ ❡①❛♠♣❧❡✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2 Linear cuts

  • Opt. Value

▲✐♥❡❛r ❝✉ts ❝❛♥ ❜❡ ❝❛❧❝✉❧❛t❡❞ ❜② ✜①✐♥❣ λ ❛♥❞ ❞❡t❡r♠✐♥✐♥❣ t❤❡ ✐♥t❡r❝❡♣t α s✉❝❤ t❤❛t α :“ min

xt´1 Qtpxt´1q ` λJxt´1.

❚❤✐s ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ❛ ❙tr❡♥❣t❤❡♥❡❞ ❇❡♥❞❡rs ❝✉t✳ ❱❛r②✐♥❣ λ ❣✐✈❡s ♥❡✇ ❝✉ts✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✹ ✴ ✶✽

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▲✐♥❡❛r ❝✉ts

❲❡ ✇✐❧❧ ✉s❡ t❤❡ ✏❲✑ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❜❡❧♦✇ ❛s ❛ r✉♥♥✐♥❣ ❡①❛♠♣❧❡✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3 Linear cuts

  • Opt. Value

▲✐♥❡❛r ❝✉ts ②✐❡❧❞ ❝♦♥✈❡① ❛♣♣r♦①✐♠❛t✐♦♥s❀ ❛♥❞ t❛❦✐♥❣ ❛❧❧ ♦❢ t❤❡♠ ②✐❡❧❞s t❤❡ ❝♦♥✈❡① ❤✉❧❧ ♦❢ t❤❡ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✹ ✴ ✶✽

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▲✐♥❡❛r ❝✉ts

❲❡ ✇✐❧❧ ✉s❡ t❤❡ ✏❲✑ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❜❡❧♦✇ ❛s ❛ r✉♥♥✐♥❣ ❡①❛♠♣❧❡✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 6 Linear cuts

  • Opt. Value

▲✐♥❡❛r ❝✉ts ②✐❡❧❞ ❝♦♥✈❡① ❛♣♣r♦①✐♠❛t✐♦♥s❀ ❛♥❞ t❛❦✐♥❣ ❛❧❧ ♦❢ t❤❡♠ ②✐❡❧❞s t❤❡ ❝♦♥✈❡① ❤✉❧❧ ♦❢ t❤❡ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✹ ✴ ✶✽

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SLIDE 15

▲✐♥❡❛r ❝✉ts

❲❡ ✇✐❧❧ ✉s❡ t❤❡ ✏❲✑ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❜❡❧♦✇ ❛s ❛ r✉♥♥✐♥❣ ❡①❛♠♣❧❡✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 All linear cuts

  • Opt. Value

▲✐♥❡❛r ❝✉ts ②✐❡❧❞ ❝♦♥✈❡① ❛♣♣r♦①✐♠❛t✐♦♥s❀ ❛♥❞ t❛❦✐♥❣ ❛❧❧ ♦❢ t❤❡♠ ②✐❡❧❞s t❤❡ ❝♦♥✈❡① ❤✉❧❧ ♦❢ t❤❡ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✹ ✴ ✶✽

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◆♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts

■❢ ✇❡ ✇❛♥t t♦ r❡♣r❡s❡♥t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❢✉♥❝t✐♦♥s✱ ✇❡ ❝♦✉❧❞ ✉s❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts ❛s ✇❡❧❧✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

  • Opt. Value

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✺ ✴ ✶✽

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SLIDE 17

◆♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts

■❢ ✇❡ ✇❛♥t t♦ r❡♣r❡s❡♥t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❢✉♥❝t✐♦♥s✱ ✇❡ ❝♦✉❧❞ ✉s❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts ❛s ✇❡❧❧✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Non convex cut

  • Opt. Value

◆♦♥ ❧✐♥❡❛r ❝✉ts ❛r❡ ❝❛❧❝✉❧❛t❡❞ ✐♥ t❤❡ s❛♠❡ ✇❛②✱ ❣✐✈❡♥ ❛ ❝❛♥❞✐❞❛t❡ s❤❛♣❡ ϕpxt´1q✿ α ´ ϕpxt´1q ď Qtpxt´1q ❢♦r ❛❧❧ xt´1. ❱❛r②✐♥❣ ❣✐✈❡s ♥❡✇ ❝✉ts✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✺ ✴ ✶✽

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SLIDE 18

◆♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts

■❢ ✇❡ ✇❛♥t t♦ r❡♣r❡s❡♥t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❢✉♥❝t✐♦♥s✱ ✇❡ ❝♦✉❧❞ ✉s❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts ❛s ✇❡❧❧✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Non convex cut

  • Opt. Value

◆♦♥ ❧✐♥❡❛r ❝✉ts ❛r❡ ❝❛❧❝✉❧❛t❡❞ ✐♥ t❤❡ s❛♠❡ ✇❛②✱ ❣✐✈❡♥ ❛ ❝❛♥❞✐❞❛t❡ s❤❛♣❡ ϕpxt´1q✿ α :“ min

xt´1 Qtpxt´1q ` ϕpxt´1q.

❱❛r②✐♥❣ ❣✐✈❡s ♥❡✇ ❝✉ts✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✺ ✴ ✶✽

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SLIDE 19

◆♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts

■❢ ✇❡ ✇❛♥t t♦ r❡♣r❡s❡♥t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❢✉♥❝t✐♦♥s✱ ✇❡ ❝♦✉❧❞ ✉s❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts ❛s ✇❡❧❧✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Non convex cut

  • Opt. Value

◆♦♥ ❧✐♥❡❛r ❝✉ts ❛r❡ ❝❛❧❝✉❧❛t❡❞ ✐♥ t❤❡ s❛♠❡ ✇❛②✱ ❣✐✈❡♥ ❛ ❝❛♥❞✐❞❛t❡ s❤❛♣❡ ϕpxt´1q✿ α :“ min

xt´1 Qtpxt´1q ` ϕpxt´1q.

❱❛r②✐♥❣ ϕ ❣✐✈❡s ♥❡✇ ❝✉ts✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✺ ✴ ✶✽

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SLIDE 20

◆♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts

■❢ ✇❡ ✇❛♥t t♦ r❡♣r❡s❡♥t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❢✉♥❝t✐♦♥s✱ ✇❡ ❝♦✉❧❞ ✉s❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts ❛s ✇❡❧❧✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Non convex cut

  • Opt. Value

◆♦♥ ❧✐♥❡❛r ❝✉ts ❛r❡ ❝❛❧❝✉❧❛t❡❞ ✐♥ t❤❡ s❛♠❡ ✇❛②✱ ❣✐✈❡♥ ❛ ❝❛♥❞✐❞❛t❡ s❤❛♣❡ ϕpxt´1q✿ α :“ min

xt´1 Qtpxt´1q ` ϕpxt´1q.

❱❛r②✐♥❣ ϕ ❣✐✈❡s ♥❡✇ ❝✉ts✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✺ ✴ ✶✽

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SLIDE 21

◆♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts

■❢ ✇❡ ✇❛♥t t♦ r❡♣r❡s❡♥t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❢✉♥❝t✐♦♥s✱ ✇❡ ❝♦✉❧❞ ✉s❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts ❛s ✇❡❧❧✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 6 Sharp cuts - = 0.7

  • Opt. Value

■❢ ✇❡ ❝♦❧❧❡❝t ❝✉ts ❢♦r s❡✈❡r❛❧ ❢✉♥❝t✐♦♥s ϕpxq✱ ✇❡ ❣❡t ❛ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① r❡♣r❡s❡♥t❛t✐♦♥ ♦❢ t❤❡ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✺ ✴ ✶✽

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SLIDE 22

◆♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts

■❢ ✇❡ ✇❛♥t t♦ r❡♣r❡s❡♥t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❢✉♥❝t✐♦♥s✱ ✇❡ ❝♦✉❧❞ ✉s❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts ❛s ✇❡❧❧✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 All Sharp cuts - = 0.7

  • Opt. Value

■❢ ✇❡ ❝♦❧❧❡❝t ❝✉ts ❢♦r s❡✈❡r❛❧ ❢✉♥❝t✐♦♥s ϕpxq✱ ✇❡ ❣❡t ❛ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① r❡♣r❡s❡♥t❛t✐♦♥ ♦❢ t❤❡ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✺ ✴ ✶✽

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❉②♥❛♠✐❝ ♣r♦❣r❛♠♠✐♥❣

❆ ❢❛♠✐❧✐❛r ❧♦♦♣✿ ✶✳ ❙❡❧❡❝t ❛ tr✐❛❧ ♣♦✐♥t xbase ✐♥ ❛ ❢♦r✇❛r❞ st❡♣❀ ✷✳ ❈❤♦♦s❡ ❛ ❝✉t s❤❛♣❡ ϕ❀ ✸✳ ❊✈❛❧✉❛t❡ t❤❡ ✐♥t❡r❝❡♣t α :“ minxt´1 Qtpxt´1q ` ϕpxt´1q✳ ✹✳ ■♥s❡rt t❤❡ ❝✉t ✐♥ t❤❡ ♣r❡✈✐♦✉s st❛❣❡✳ ✺✳ ❘❡♣❡❛t ✉♥t✐❧ ❝♦♥✈❡r❣❡♥❝❡✳ ■ss✉❡s✿ ✶✳ ❍♦✇ t♦ ❣❡t t✐❣❤t ❝✉ts ❛t ✷✳ ❍♦✇ t♦ r❡♣r❡s❡♥t t❤❡ ❝✉t ✐♥ t❤❡ ♣r❡✈✐♦✉s st❛❣❡ ✸✳ ❈♦♥✈❡r❣❡♥❝❡

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✻ ✴ ✶✽

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SLIDE 24

❉②♥❛♠✐❝ ♣r♦❣r❛♠♠✐♥❣

❆ ❢❛♠✐❧✐❛r ❧♦♦♣✿ ✶✳ ❙❡❧❡❝t ❛ tr✐❛❧ ♣♦✐♥t xbase ✐♥ ❛ ❢♦r✇❛r❞ st❡♣❀ ✷✳ ❈❤♦♦s❡ ❛ ❝✉t s❤❛♣❡ ϕ❀ ✸✳ ❊✈❛❧✉❛t❡ t❤❡ ✐♥t❡r❝❡♣t α :“ minxt´1 Qtpxt´1q ` ϕpxt´1q✳ ✹✳ ■♥s❡rt t❤❡ ❝✉t ✐♥ t❤❡ ♣r❡✈✐♦✉s st❛❣❡✳ ✺✳ ❘❡♣❡❛t ✉♥t✐❧ ❝♦♥✈❡r❣❡♥❝❡✳ ■ss✉❡s✿ ✶✳ ❍♦✇ t♦ ❣❡t t✐❣❤t ❝✉ts ❛t xbase ✷✳ ❍♦✇ t♦ r❡♣r❡s❡♥t t❤❡ ❝✉t ✐♥ t❤❡ ♣r❡✈✐♦✉s st❛❣❡ ✸✳ ❈♦♥✈❡r❣❡♥❝❡

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✻ ✴ ✶✽

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SLIDE 25

❚✐❣❤t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts

❚❤❡ ✈❛❧✉❡ ❛t xbase Qtpxbaseq “ min cJ

t yt ` Qt`1pxtq

s✳t✳ pxbase, xt, ytq P Xt ❚❤❡ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ r❡❧❛①❛t✐♦♥ ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ✱ ❆✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❞✉❛❧✐t② ✭❆▲❉✮ ✐s t✐❣❤t ❢♦r ▼■Ps ✇✐t❤ s✉✣❝✐❡♥t❧② ❧❛r❣❡ ♥♦r♠ ♣❡♥❛❧✐③❛t✐♦♥ ❬❋❡✐③♦❧❧❛❤✐ ❡t ❛❧✳ ✕ ✷✵✶✼❪✱ ❛♥❞ ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ❝❤♦♦s✐♥❣

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✼ ✴ ✶✽

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SLIDE 26

❚✐❣❤t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts

❚❤❡ ✈❛❧✉❡ ❛t xbase Qtpxbaseq “ min cJ

t yt ` Qt`1pxtq

s✳t✳ pzt´1, xt, ytq P Xt zt´1 “ xbase ❚❤❡ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ r❡❧❛①❛t✐♦♥ ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ✱ ❆✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❞✉❛❧✐t② ✭❆▲❉✮ ✐s t✐❣❤t ❢♦r ▼■Ps ✇✐t❤ s✉✣❝✐❡♥t❧② ❧❛r❣❡ ♥♦r♠ ♣❡♥❛❧✐③❛t✐♦♥ ❬❋❡✐③♦❧❧❛❤✐ ❡t ❛❧✳ ✕ ✷✵✶✼❪✱ ❛♥❞ ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ❝❤♦♦s✐♥❣

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SLIDE 27

❚✐❣❤t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts

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t yt ` Qt`1pxtq ` ϕpzt´1q

s✳t✳ pzt´1, xt, ytq P Xt ❚❤❡ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ r❡❧❛①❛t✐♦♥ ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ✱ ❆✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❞✉❛❧✐t② ✭❆▲❉✮ ✐s t✐❣❤t ❢♦r ▼■Ps ✇✐t❤ s✉✣❝✐❡♥t❧② ❧❛r❣❡ ♥♦r♠ ♣❡♥❛❧✐③❛t✐♦♥ ❬❋❡✐③♦❧❧❛❤✐ ❡t ❛❧✳ ✕ ✷✵✶✼❪✱ ❛♥❞ ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ❝❤♦♦s✐♥❣

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❚✐❣❤t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts✿ ❆✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❢❛♠✐❧②

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t yt ` Qt`1pxtq ` λJpzt´1 ´ xbaseq

s✳t✳ pzt´1, xt, ytq P Xt ❚❤❡ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ r❡❧❛①❛t✐♦♥ ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ϕpzt´1q “ λJpzt´1 ´ xbaseq✱ ❆✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❞✉❛❧✐t② ✭❆▲❉✮ ✐s t✐❣❤t ❢♦r ▼■Ps ✇✐t❤ s✉✣❝✐❡♥t❧② ❧❛r❣❡ ♥♦r♠ ♣❡♥❛❧✐③❛t✐♦♥ ❬❋❡✐③♦❧❧❛❤✐ ❡t ❛❧✳ ✕ ✷✵✶✼❪✱ ❛♥❞ ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ❝❤♦♦s✐♥❣

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❚✐❣❤t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts✿ ❆✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❢❛♠✐❧②

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t yt ` Qt`1pxtq ` ϕpzt´1q

s✳t✳ pzt´1, xt, ytq P Xt ❚❤❡ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ r❡❧❛①❛t✐♦♥ ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ϕpzt´1q “ λJpzt´1 ´ xbaseq✱ ❆✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❞✉❛❧✐t② ✭❆▲❉✮ ✐s t✐❣❤t ❢♦r ▼■Ps ✇✐t❤ s✉✣❝✐❡♥t❧② ❧❛r❣❡ ♥♦r♠ ♣❡♥❛❧✐③❛t✐♦♥ ❬❋❡✐③♦❧❧❛❤✐ ❡t ❛❧✳ ✕ ✷✵✶✼❪✱ ❛♥❞ ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ❝❤♦♦s✐♥❣

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❚✐❣❤t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts✿ ❆✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❢❛♠✐❧②

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t yt ` Qt`1pxtq ` ϕpzt´1q

s✳t✳ pzt´1, xt, ytq P Xt ❚❤❡ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ r❡❧❛①❛t✐♦♥ ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ϕpzt´1q “ λJpzt´1 ´ xbaseq✱ ❆✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❞✉❛❧✐t② ✭❆▲❉✮ ✐s t✐❣❤t ❢♦r ▼■Ps ✇✐t❤ s✉✣❝✐❡♥t❧② ❧❛r❣❡ ♥♦r♠ ♣❡♥❛❧✐③❛t✐♦♥ ❬❋❡✐③♦❧❧❛❤✐ ❡t ❛❧✳ ✕ ✷✵✶✼❪✱ ❛♥❞ ❝♦rr❡s♣♦♥❞s t♦ ❝❤♦♦s✐♥❣ ϕpzt´1q “ λJpzt´1 ´ xbaseq ` ρ ¨ }zt´1 ´ xbase}.

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✼ ✴ ✶✽

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SLIDE 31

❚✐❣❤t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts✿ ▲✐♣s❝❤✐t③ ❢❛♠✐❧②

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❚✐❣❤t ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ❝✉ts✿ ▲✐♣s❝❤✐t③ ❢❛♠✐❧②

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❘❡♣r❡s❡♥t✐♥❣ r❡✈❡rs❡✲♥♦r♠ ❝✉ts

❚❤❡ ♥❡❣❛t✐✈❡ ♦❢ t❤❡ L1✲♥♦r♠ ♦r t❤❡ L8✲♥♦r♠ ✐s ▼■▲P✲r❡♣r❡s❡♥t❛❜❧❡ ♦✈❡r ❝♦♠♣❛❝t ❞♦♠❛✐♥s✳ Qtpxt´1q ě α ´ λJxt´1 ´ ρ ¨ }xt´1 ´ xbase} " px, γq ˇ ˇ ˇ ˇ γ ě |x|, x P r´M, Ms * “ $ & %px, γq ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ γ ě px` ` x´q ; 0 ď x` ď M x “ x` ´ x´ ; 0 ď x´ ď M x`, x´ ě 0 ; , .

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❘❡♣r❡s❡♥t✐♥❣ r❡✈❡rs❡✲♥♦r♠ ❝✉ts

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❋r♦♠ xbase✱ ✇❡ ❛r❡ ❣♦✐♥❣ t♦ ❝♦♥str✉❝t ❝✉ts ♦❢ t❤❡ ❢♦❧❧♦✇✐♥❣ ❢♦r♠✿ Qtpxt´1q ě α ´ λJxt´1 ´ ρ ¨ }xt´1 ´ xbase} ✶✳ s♦❧✈❡ t❤❡ ❛✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❞✉❛❧ ♣r♦❜❧❡♠ t♦ ♦♣t✐♠❛❧✐t②✱ ❣❡tt✐♥❣ ✱ ❛♥❞ ❀ ✷✳ ❝❤♦♦s❡ s♦♠❡ ❛♥❞ ❛♥❞ ❡✈❛❧✉❛t❡ t❤❡ ❜❡st ❢♦r t❤❡s❡ ✈❛❧✉❡s❀ ✸✳ ✐❢ ✇❡ ❦♥♦✇ ❛ ✱ t❛❦❡ ✱ ❛♥❞ ❡✈❛❧✉❛t❡ ✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

  • Opt. Value

❋♦r ▼✉❧t✐st❛❣❡ ▼■Ps✱ ✐❢ t❤❡② ❤❛✈❡ ❝♦♠♣❛❝t st❛t❡ ❝♦♠♣❧❡t❡ ❝♦♥t✐♥✉♦✉s r❡❝♦✉rs❡✱ t❤❡♥ ❛❧❧ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s ✇✐❧❧ ✐♥❞❡❡❞ ❜❡ ▲✐♣s❝❤✐t③✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✸ ✴ ✶✽

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SLIDE 45

❈❤♦♦s✐♥❣ ❝✉ts✿ ❘❡✈❡rs❡✲♥♦r♠ ❝✉ts

❋r♦♠ xbase✱ ✇❡ ❛r❡ ❣♦✐♥❣ t♦ ❝♦♥str✉❝t ❝✉ts ♦❢ t❤❡ ❢♦❧❧♦✇✐♥❣ ❢♦r♠✿ Qtpxt´1q ě α ´ λJxt´1 ´ ρ ¨ }xt´1 ´ xbase} ✶✳ s♦❧✈❡ t❤❡ ❛✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❞✉❛❧ ♣r♦❜❧❡♠ t♦ ♦♣t✐♠❛❧✐t②✱ ❣❡tt✐♥❣ ρ✱ λ ❛♥❞ α❀ ✷✳ ❝❤♦♦s❡ s♦♠❡ ❛♥❞ ❛♥❞ ❡✈❛❧✉❛t❡ t❤❡ ❜❡st ❢♦r t❤❡s❡ ✈❛❧✉❡s❀ ✸✳ ✐❢ ✇❡ ❦♥♦✇ ❛ ✱ t❛❦❡ ✱ ❛♥❞ ❡✈❛❧✉❛t❡ ✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 xbase Non convex cut

  • Opt. Value

❋♦r ▼✉❧t✐st❛❣❡ ▼■Ps✱ ✐❢ t❤❡② ❤❛✈❡ ❝♦♠♣❛❝t st❛t❡ ❝♦♠♣❧❡t❡ ❝♦♥t✐♥✉♦✉s r❡❝♦✉rs❡✱ t❤❡♥ ❛❧❧ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s ✇✐❧❧ ✐♥❞❡❡❞ ❜❡ ▲✐♣s❝❤✐t③✳

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SLIDE 46

❈❤♦♦s✐♥❣ ❝✉ts✿ ❘❡✈❡rs❡✲♥♦r♠ ❝✉ts

❋r♦♠ xbase✱ ✇❡ ❛r❡ ❣♦✐♥❣ t♦ ❝♦♥str✉❝t ❝✉ts ♦❢ t❤❡ ❢♦❧❧♦✇✐♥❣ ❢♦r♠✿ Qtpxt´1q ě α ´ λJxt´1 ´ ρ ¨ }xt´1 ´ xbase} ✶✳ s♦❧✈❡ t❤❡ ❛✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❞✉❛❧ ♣r♦❜❧❡♠ t♦ ♦♣t✐♠❛❧✐t②✱ ❣❡tt✐♥❣ ρ✱ λ ❛♥❞ α❀ ✷✳ ❝❤♦♦s❡ s♦♠❡ ρ ❛♥❞ λ ❛♥❞ ❡✈❛❧✉❛t❡ t❤❡ ❜❡st α ❢♦r t❤❡s❡ ✈❛❧✉❡s❀ ✸✳ ✐❢ ✇❡ ❦♥♦✇ ❛ ✱ t❛❦❡ ✱ ❛♥❞ ❡✈❛❧✉❛t❡ ✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 xbase Non convex cut

  • Opt. Value

❋♦r ▼✉❧t✐st❛❣❡ ▼■Ps✱ ✐❢ t❤❡② ❤❛✈❡ ❝♦♠♣❛❝t st❛t❡ ❝♦♠♣❧❡t❡ ❝♦♥t✐♥✉♦✉s r❡❝♦✉rs❡✱ t❤❡♥ ❛❧❧ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s ✇✐❧❧ ✐♥❞❡❡❞ ❜❡ ▲✐♣s❝❤✐t③✳

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SLIDE 47

❈❤♦♦s✐♥❣ ❝✉ts✿ ❘❡✈❡rs❡✲♥♦r♠ ❝✉ts

❋r♦♠ xbase✱ ✇❡ ❛r❡ ❣♦✐♥❣ t♦ ❝♦♥str✉❝t ❝✉ts ♦❢ t❤❡ ❢♦❧❧♦✇✐♥❣ ❢♦r♠✿ Qtpxt´1q ě α ´ λJxt´1 ´ ρ ¨ }xt´1 ´ xbase} ✶✳ s♦❧✈❡ t❤❡ ❛✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❞✉❛❧ ♣r♦❜❧❡♠ t♦ ♦♣t✐♠❛❧✐t②✱ ❣❡tt✐♥❣ ρ✱ λ ❛♥❞ α❀ ✷✳ ❝❤♦♦s❡ s♦♠❡ ρ ❛♥❞ λ ❛♥❞ ❡✈❛❧✉❛t❡ t❤❡ ❜❡st α ❢♦r t❤❡s❡ ✈❛❧✉❡s❀ ✸✳ ✐❢ ✇❡ ❦♥♦✇ ❛ ρ ě LippQtq✱ t❛❦❡ λ “ 0✱ ❛♥❞ ❡✈❛❧✉❛t❡ α :“ Qtpxbaseq✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 xbase Non convex cut

  • Opt. Value

❋♦r ▼✉❧t✐st❛❣❡ ▼■Ps✱ ✐❢ t❤❡② ❤❛✈❡ ❝♦♠♣❛❝t st❛t❡ ❝♦♠♣❧❡t❡ ❝♦♥t✐♥✉♦✉s r❡❝♦✉rs❡✱ t❤❡♥ ❛❧❧ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s ✇✐❧❧ ✐♥❞❡❡❞ ❜❡ ▲✐♣s❝❤✐t③✳

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SLIDE 48

❈❤♦♦s✐♥❣ ❝✉ts✿ ❘❡✈❡rs❡✲♥♦r♠ ❝✉ts

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SLIDE 49

❈❤♦♦s✐♥❣ ❝✉ts✿ ❘❡✈❡rs❡✲♥♦r♠ ❝✉ts

❋r♦♠ xbase✱ ✇❡ ❛r❡ ❣♦✐♥❣ t♦ ❝♦♥str✉❝t ❝✉ts ♦❢ t❤❡ ❢♦❧❧♦✇✐♥❣ ❢♦r♠✿ Qtpxt´1q ě α ´ λJxt´1 ´ ρ ¨ }xt´1 ´ xbase} ✶✳ s♦❧✈❡ t❤❡ ❛✉❣♠❡♥t❡❞ ▲❛❣r❛♥❣✐❛♥ ❞✉❛❧ ♣r♦❜❧❡♠ t♦ ♦♣t✐♠❛❧✐t②✱ ❣❡tt✐♥❣ ρ✱ λ ❛♥❞ α❀ ✷✳ ❝❤♦♦s❡ s♦♠❡ ρ ❛♥❞ λ ❛♥❞ ❡✈❛❧✉❛t❡ t❤❡ ❜❡st α ❢♦r t❤❡s❡ ✈❛❧✉❡s❀ ✸✳ ✐❢ ✇❡ ❦♥♦✇ ❛ ρ ě LippQtq✱ t❛❦❡ λ “ 0✱ ❛♥❞ ❡✈❛❧✉❛t❡ α :“ Qtpxbaseq✳ ❲❡ r❡❢❡r t♦ t❤❡ ✜rst t✇♦ ❜② ❆✉❣♠❡♥t❡❞ ❉✉❛❧ ❉②♥❛♠✐❝ Pr♦❣r❛♠♠✐♥❣ ✭❆❉❉P✮ ❆♥❞ t♦ t❤❡ ❧❛st ♦♥❡ ❜② ▲✐♣s❝❤✐t③ ❉②♥❛♠✐❝ Pr♦❣r❛♠♠✐♥❣✳ ❋♦r ▼✉❧t✐st❛❣❡ ▼■Ps✱ ✐❢ t❤❡② ❤❛✈❡ ❝♦♠♣❛❝t st❛t❡ ❝♦♠♣❧❡t❡ ❝♦♥t✐♥✉♦✉s r❡❝♦✉rs❡✱ t❤❡♥ ❛❧❧ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥s ✇✐❧❧ ✐♥❞❡❡❞ ❜❡ ▲✐♣s❝❤✐t③✳

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SLIDE 50

❈❤♦♦s✐♥❣ ❝✉ts✿ ❘❡✈❡rs❡✲♥♦r♠ ❝✉ts

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SLIDE 51

❆ ✶❞ ✐❧❧✉str❛t✐♦♥

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3 2 1 1 2 3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Cost function

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SLIDE 52

❆ ✶❞ ✐❧❧✉str❛t✐♦♥

❲❡ s❡t✉♣ ❛ ❝♦♥tr♦❧ ♣r♦❜❧❡♠ ✇✐t❤ ✽ st❛❣❡s✱ ✶✵ s❝❡♥❛r✐♦s ♣❡r st❛❣❡✱ ❛♥❞ s✉❝❤ t❤❛t t❤❡ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❛t ❡❛❝❤ ♥♦❞❡ ❧♦♦❦s ❧✐❦❡ ❛ ✏❲✑✳

3 2 1 1 2 3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Cost function

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SLIDE 53

❆ ✶❞ ✐❧❧✉str❛t✐♦♥

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3 2 1 1 2 3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Stage 7

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✹ ✴ ✶✽

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SLIDE 54

❆ ✶❞ ✐❧❧✉str❛t✐♦♥

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3 2 1 1 2 3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Stage 7

Algorithm used Q SLDP ADDP ❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✹ ✴ ✶✽

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SLIDE 55

❆ ✶❞ ✐❧❧✉str❛t✐♦♥

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3 2 1 1 2 3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Stage 6

Algorithm used Q SLDP ADDP ❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✹ ✴ ✶✽

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SLIDE 56

❆ ✶❞ ✐❧❧✉str❛t✐♦♥

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3 2 1 1 2 3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Stage 5

Algorithm used Q SLDP ADDP ❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✹ ✴ ✶✽

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SLIDE 57

❆ ✶❞ ✐❧❧✉str❛t✐♦♥

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3 2 1 1 2 3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Stage 4

Algorithm used Q SLDP ADDP ❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✹ ✴ ✶✽

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SLIDE 58

❆ ✶❞ ✐❧❧✉str❛t✐♦♥

❲❡ s❡t✉♣ ❛ ❝♦♥tr♦❧ ♣r♦❜❧❡♠ ✇✐t❤ ✽ st❛❣❡s✱ ✶✵ s❝❡♥❛r✐♦s ♣❡r st❛❣❡✱ ❛♥❞ s✉❝❤ t❤❛t t❤❡ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❛t ❡❛❝❤ ♥♦❞❡ ❧♦♦❦s ❧✐❦❡ ❛ ✏❲✑✳

3 2 1 1 2 3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Stage 3

Algorithm used Q SLDP ADDP ❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✹ ✴ ✶✽

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SLIDE 59

❆ ✶❞ ✐❧❧✉str❛t✐♦♥

❲❡ s❡t✉♣ ❛ ❝♦♥tr♦❧ ♣r♦❜❧❡♠ ✇✐t❤ ✽ st❛❣❡s✱ ✶✵ s❝❡♥❛r✐♦s ♣❡r st❛❣❡✱ ❛♥❞ s✉❝❤ t❤❛t t❤❡ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❛t ❡❛❝❤ ♥♦❞❡ ❧♦♦❦s ❧✐❦❡ ❛ ✏❲✑✳

3 2 1 1 2 3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Stage 2

Algorithm used Q SLDP ADDP ❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✹ ✴ ✶✽

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SLIDE 60

❆ ✶❞ ✐❧❧✉str❛t✐♦♥

❲❡ s❡t✉♣ ❛ ❝♦♥tr♦❧ ♣r♦❜❧❡♠ ✇✐t❤ ✽ st❛❣❡s✱ ✶✵ s❝❡♥❛r✐♦s ♣❡r st❛❣❡✱ ❛♥❞ s✉❝❤ t❤❛t t❤❡ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❛t ❡❛❝❤ ♥♦❞❡ ❧♦♦❦s ❧✐❦❡ ❛ ✏❲✑✳

3 2 1 1 2 3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Stage 1

Algorithm used Q SLDP ADDP ❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✹ ✴ ✶✽

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SLIDE 61

❆ ✶❞ ✐❧❧✉str❛t✐♦♥

❲❡ s❡t✉♣ ❛ ❝♦♥tr♦❧ ♣r♦❜❧❡♠ ✇✐t❤ ✽ st❛❣❡s✱ ✶✵ s❝❡♥❛r✐♦s ♣❡r st❛❣❡✱ ❛♥❞ s✉❝❤ t❤❛t t❤❡ ✈❛❧✉❡ ❢✉♥❝t✐♦♥ ❛t ❡❛❝❤ ♥♦❞❡ ❧♦♦❦s ❧✐❦❡ ❛ ✏❲✑✳ ❆❢t❡r ✶✵✵ ❝✉ts✿ ❙❇ ❙❉❉✐P ❙▲❉P ❆❉❉P ▲❇ ✶✳✶✻✼ ✷✳✸✼✵ ✸✳✵✸✶ ✸✳✵✽✺ ❯❇ ✸✳✹✺✸ ✸✳✹✾✵ ✸✳✸✽✵ ✸✳✸✶✸ t✐♠❡ ✭s✮ ✶✷ ✸✸✶✼ ✷✸ ✻✵✺

❚❛❜❧❡✿ ❘❡s✉❧ts ❢♦r ❛♥ ✽✲st❛❣❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① ♣r♦❜❧❡♠

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✹ ✴ ✶✽

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SLIDE 62

❙♦♠❡ r❡♠❛r❦s

❈♦♠♣❛r❡❞ t♦ ❙❉❉✐P ❉♦❡s ♥♦t ❞✐s❝r❡t✐③❡ t❤❡ st❛t❡ ✏❛ ♣r✐♦r✐✑❀

§ r❡❧❛①❡s ❛ ❧✐tt❧❡ t❤❡ ❝♦♠♣❧❡t❡ ❝♦♥t✐♥✉♦✉s r❡❝♦✉rs❡ ❛s✉♠♣t✐♦♥s✳

❈❛♥ ❜❡ ✏✐♥❝r❡♠❡♥t❛❧❧② r❡✜♥❡❞✑✳ ❆❞❞s ❜✐♥❛r② ✈❛r✐❛❜❧❡s ♦♥ ❝✉ts✱ ♥♦t ♦♥ t❤❡ st❛t❡ ❞✐s❝r❡t✐③❛t✐♦♥❀

§ ❝♦✉❧❞ ❛❞❞ ♠❛♥② ♠♦r❡ ❜✐♥❛r② ✈❛r✐❛❜❧❡s

❈♦♠♣❛r❡❞ t♦ ▼■❉❆❙ ❉♦❡s ♥♦t ♥❡❡❞ ♠♦♥♦t♦♥✐❝✐t② ❤②♣♦t❤❡s✐s P❡r❢♦r♠❛♥❝❡ ❝♦♠♣❛r✐s♦♥ ♠✐ss✐♥❣✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✺ ✴ ✶✽

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SLIDE 63

❙♦♠❡ r❡♠❛r❦s

❈♦♠♣❛r❡❞ t♦ ❙❉❉✐P ❉♦❡s ♥♦t ❞✐s❝r❡t✐③❡ t❤❡ st❛t❡ ✏❛ ♣r✐♦r✐✑❀

§ r❡❧❛①❡s ❛ ❧✐tt❧❡ t❤❡ ❝♦♠♣❧❡t❡ ❝♦♥t✐♥✉♦✉s r❡❝♦✉rs❡ ❛s✉♠♣t✐♦♥s✳

❈❛♥ ❜❡ ✏✐♥❝r❡♠❡♥t❛❧❧② r❡✜♥❡❞✑✳ ❆❞❞s ❜✐♥❛r② ✈❛r✐❛❜❧❡s ♦♥ ❝✉ts✱ ♥♦t ♦♥ t❤❡ st❛t❡ ❞✐s❝r❡t✐③❛t✐♦♥❀

§ ❝♦✉❧❞ ❛❞❞ ♠❛♥② ♠♦r❡ ❜✐♥❛r② ✈❛r✐❛❜❧❡s

❈♦♠♣❛r❡❞ t♦ ▼■❉❆❙ ❉♦❡s ♥♦t ♥❡❡❞ ♠♦♥♦t♦♥✐❝✐t② ❤②♣♦t❤❡s✐s P❡r❢♦r♠❛♥❝❡ ❝♦♠♣❛r✐s♦♥ ♠✐ss✐♥❣✳

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✺ ✴ ✶✽

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SLIDE 64

❋✉t✉r❡ ✇♦r❦

❇❡tt❡r ❡st✐♠❛t❡s ❢♦r t❤❡ ♣❡♥❛❧t② ❝♦♥st❛♥t ρ ♦❢ t❤❡ r❡✈❡rs❡✲♥♦r♠ ❝✉t✱ s✐♥❝❡ s♠❛❧❧❡r ✈❛❧✉❡s ♦❢ ρ ✐♥❞✉❝❡ ♥♦♥❧✐♥❡❛r ❝✉ts t❤❛t ✜❧❧ t❤❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① r❡❣✐♦♥ ✉s✐♥❣ ❧❡ss ✐t❡r❛t✐♦♥s✱ s♦ t❤❡ ❧♦✇❡r ❜♦✉♥❞ ✐♥❝r❡❛s❡s ♠♦r❡ q✉✐❝❦❧②✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 xbase Non convex cut

  • Opt. Value

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✻ ✴ ✶✽

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SLIDE 65

❋✉t✉r❡ ✇♦r❦

❇❡tt❡r ❡st✐♠❛t❡s ❢♦r t❤❡ ♣❡♥❛❧t② ❝♦♥st❛♥t ρ ♦❢ t❤❡ r❡✈❡rs❡✲♥♦r♠ ❝✉t✱ s✐♥❝❡ s♠❛❧❧❡r ✈❛❧✉❡s ♦❢ ρ ✐♥❞✉❝❡ ♥♦♥❧✐♥❡❛r ❝✉ts t❤❛t ✜❧❧ t❤❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① r❡❣✐♦♥ ✉s✐♥❣ ❧❡ss ✐t❡r❛t✐♦♥s✱ s♦ t❤❡ ❧♦✇❡r ❜♦✉♥❞ ✐♥❝r❡❛s❡s ♠♦r❡ q✉✐❝❦❧②✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 xbase Non convex cut

  • Opt. Value

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✻ ✴ ✶✽

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SLIDE 66

❋✉t✉r❡ ✇♦r❦

❇❡tt❡r ❡st✐♠❛t❡s ❢♦r t❤❡ ♣❡♥❛❧t② ❝♦♥st❛♥t ρ ♦❢ t❤❡ r❡✈❡rs❡✲♥♦r♠ ❝✉t✱ s✐♥❝❡ s♠❛❧❧❡r ✈❛❧✉❡s ♦❢ ρ ✐♥❞✉❝❡ ♥♦♥❧✐♥❡❛r ❝✉ts t❤❛t ✜❧❧ t❤❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① r❡❣✐♦♥ ✉s✐♥❣ ❧❡ss ✐t❡r❛t✐♦♥s✱ s♦ t❤❡ ❧♦✇❡r ❜♦✉♥❞ ✐♥❝r❡❛s❡s ♠♦r❡ q✉✐❝❦❧②✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 xbase Non convex cut

  • Opt. Value

❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✻ ✴ ✶✽

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SLIDE 67

❋✉t✉r❡ ✇♦r❦

❇❡tt❡r ❡st✐♠❛t❡s ❢♦r t❤❡ ♣❡♥❛❧t② ❝♦♥st❛♥t ρ ♦❢ t❤❡ r❡✈❡rs❡✲♥♦r♠ ❝✉t✱ s✐♥❝❡ s♠❛❧❧❡r ✈❛❧✉❡s ♦❢ ρ ✐♥❞✉❝❡ ♥♦♥❧✐♥❡❛r ❝✉ts t❤❛t ✜❧❧ t❤❡ ♥♦♥✲❝♦♥✈❡① r❡❣✐♦♥ ✉s✐♥❣ ❧❡ss ✐t❡r❛t✐♦♥s✱ s♦ t❤❡ ❧♦✇❡r ❜♦✉♥❞ ✐♥❝r❡❛s❡s ♠♦r❡ q✉✐❝❦❧②✳

3 2 1 1 2 3 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Stage 2

Algorithm used Q SLDP ADDP ❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✻ ✴ ✶✽

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SLIDE 68

❋✉t✉r❡ ✇♦r❦

❆ ♣r♦♦❢ ♦r ❛ ❝♦✉♥t❡r✲❡①❛♠♣❧❡ ❢♦r t❤❡ ❝♦♥✈❡r❣❡♥❝❡ ♦❢ t❤❡ ❆❉❉P ❛❧❣♦r✐t❤♠ ✐♥ t❤❡ ❞✐s❝♦♥t✐♥✉♦✉s ▼■▲P s❡tt✐♥❣✳ ❖✉r ♣r♦♦❢ ✉s❡s ✉♥✐❢♦r♠ ▲✐♣s❝❤✐t③ ❡st✐♠❛t❡s✱ ❛♥❞ ❢♦r t✐❣❤t ❝✉ts ♦♥❡ ✇✐❧❧ ♥❡❡❞ ❧❛r❣❡r ρ ♥❡❛r ❞✐s❝♦♥t✐♥✉✐t✐❡s✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 xbase Cut at 0.5 Ceiling ❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✼ ✴ ✶✽

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SLIDE 69

❋✉t✉r❡ ✇♦r❦

❆ ♣r♦♦❢ ♦r ❛ ❝♦✉♥t❡r✲❡①❛♠♣❧❡ ❢♦r t❤❡ ❝♦♥✈❡r❣❡♥❝❡ ♦❢ t❤❡ ❆❉❉P ❛❧❣♦r✐t❤♠ ✐♥ t❤❡ ❞✐s❝♦♥t✐♥✉♦✉s ▼■▲P s❡tt✐♥❣✳ ❖✉r ♣r♦♦❢ ✉s❡s ✉♥✐❢♦r♠ ▲✐♣s❝❤✐t③ ❡st✐♠❛t❡s✱ ❛♥❞ ❢♦r t✐❣❤t ❝✉ts ♦♥❡ ✇✐❧❧ ♥❡❡❞ ❧❛r❣❡r ρ ♥❡❛r ❞✐s❝♦♥t✐♥✉✐t✐❡s✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 xbase Cut at 0.3 Ceiling ❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✼ ✴ ✶✽

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SLIDE 70

❋✉t✉r❡ ✇♦r❦

❆ ♣r♦♦❢ ♦r ❛ ❝♦✉♥t❡r✲❡①❛♠♣❧❡ ❢♦r t❤❡ ❝♦♥✈❡r❣❡♥❝❡ ♦❢ t❤❡ ❆❉❉P ❛❧❣♦r✐t❤♠ ✐♥ t❤❡ ❞✐s❝♦♥t✐♥✉♦✉s ▼■▲P s❡tt✐♥❣✳ ❖✉r ♣r♦♦❢ ✉s❡s ✉♥✐❢♦r♠ ▲✐♣s❝❤✐t③ ❡st✐♠❛t❡s✱ ❛♥❞ ❢♦r t✐❣❤t ❝✉ts ♦♥❡ ✇✐❧❧ ♥❡❡❞ ❧❛r❣❡r ρ ♥❡❛r ❞✐s❝♦♥t✐♥✉✐t✐❡s✳

3 2 1 1 2 3 0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 xbase Cut at 0.1 Ceiling ❙✳ ❆❤♠❡❞ ❋✳ ❈❛❜r❛❧ ❇✳ ❋P❈ ❙▲❉P ■❈❙P✬✶✾ ✶✼ ✴ ✶✽

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SLIDE 71

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SLIDE 72

❚❤❛♥❦ ②♦✉✦

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