演算法
牛頓法,英文名稱bfgs,是求解非線性優化問題的最有效的方法之一。
考慮無約束最優化問題這裡詳解下泰勒展開式的裡面的海塞矩陣,暫時講解下二元函式的泰勒展開式minx∈
rf(x
) 其中
x∗為目標函式的極小點。
假設f(x)具有二階連續偏導數,若第k次迭代值為 x
(k) ,則可將f(x)在 x
(k) 附近進行二階泰勒展開: f
(x)=
f(xk
)+gt
k(x−
xk)+
1/2(
x−xk
)th(
xk)(
x−xk
) -
gk=g
(xk)
=∇(f
(xk)
) 是f(x)的梯度向量在 x
(k) 的值。 -
h(xk)
是f(x)的海塞矩陣 [
∂f2∂
xi∂y
j]nx
n 在 x
(k) 的值。
接著我們繼續進行,函式f(x)有極值的必要條件是在極值點處的一階導數為0,即梯度向量為0。特別是當h(輸入:目標函式f(x),梯度g(xk) 是正定矩陣的時候,函式f(x)的極值為極小值,所以: ∇(
f(x)
)=0
對f(x)求導,則 ∇(
f(x)
=f(x
k)+g
tk(x
−xk)
+1/2
(x−x
k)th
(xk(
x−xk
))) =g
k+h(
xk)(
x−xk
) 則
gk+h
(xk)
(xk+
1−xk
)=0 xk
+1−x
k=−h
(xk)
−1gk
或者 x
k+1=
xk+p
k
其中 h(
xk)p
k=−g
k
到此公式推導完畢
x)=∇
f(x)
,海塞矩陣h(x),精度要求ε;
輸出:f(x)的極小點x^*;
1. 取初始值點x(
0),k=0;
2. 計算gk
=g(x
(k))
3. 若||
gk||
<
ε ,則停止計算,得到解x∗
=x(k
) 4. 計算hk
=h(x
(k))
,並且求解pk
h(xk)pk
=−gk
5. 進行迭代,xk
+1=x
k+pk
,請求k++,轉到第2步;
最優化演算法 牛頓法
牛頓搜尋演算法,參考edwin 最優化導論 7.5章節,演算法採用go語言實現。filename newton search.go author fredric date 2017.09.01 note 牛頓搜尋演算法 history package search import fmt math 根...
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