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文档简介

最优化方法

Optimization第九章使用导数的最优化方法无约束优化问题算法

最速下降法牛顿法共轭梯度法拟牛顿法信赖域法最小二乘法最速下降法最速下降方向取搜索方向:步骤:带精确线搜索的最速下降法例:第一次迭代解:第二次迭代最速下降法的收敛性二次函数情形最速下降法表示为Kantorovich不等式定理(最速下降法—二次情形)定理:条件数非二次情形结论:在相继两次迭代中,梯度方向互相正交.Ex陈宝林书P3281.基本思想用一个二次函数去近似目标函数f(x),然后精确地求出这个二次函数的极小点.牛顿法牛顿方向定理:牛顿法计算步骤:用Newton法求解无约束问题会出现以下情形:(1)收敛到极小点(2)收敛到鞍点(3)Hesse矩阵不可逆,无法迭代下去优点:(1)Newton法产生的点列{x(k)}若收敛,则收敛速度快---具有至少二阶收敛速率。(2)Newton法具有二次终止性缺点:(1)可能会出现在某步迭代时,目标函数值上升.(2)当初始点远离极小点时,牛顿法产生的点列可能不收敛,或者收敛到鞍点,或者Hesse矩阵不可逆,无法计算.(3)需要计算Hesse矩阵,计算量大.步骤:阻尼牛顿法修正牛顿法Ex

陈宝林书P328

2

并用牛顿法从给定点处出发求解极小点共轭方向法共轭方向定义:例:定理1证明:定理2:证明:定理3:共轭梯度法(FR法)记号:

在共轭梯度法中,初始点处的搜索方向取为该点的负梯度方向,即取而以下各共轭方向d(k)由第k次迭代点x(k)处的负梯度-gk与已经得到的共轭向量d(k-1)的线性组合来确定。以此类推,得定理:FR共轭梯度法(二次凸函数)例:一般函数的共轭梯度法迭代的延续方法:FR共轭梯度法(一般可微函数)Ex

陈宝林书P

330

14(1)Homework1.总结最速下降法、牛顿法及共轭梯度法

的基本思

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