下降法
迭代法
下降法亦称极小化方法,是一类重要的迭代法。这类方法将方程组求解问题转化为求泛函极小问题。
简介
下降法亦称极小化方法,是一类重要的迭代法。这类方法将方程组求解问题转化为求泛函极小问题。
类型
最速下降法
设给出方程组 F(x)=0,其中,令
则 F(x)=0 的充分必要条件是φ(x)=0. 若φ(x) 的极小点 x* 使φ(x*)=0,则 x* 也是方程组 F(x)=0 的解。只要构造迭代序列 {xk} 使
且满足
就可求得方程组的足够好的近似解。
具体做法是选初始近似 x0,沿一个使φ(x) 下降的方向 p0,令 然后选步长因子,使,得一般情况是从 xk 出发,沿φ(x) 下降方向 pk 求出
且 直到为止,xm 就作为方程组解 x* 的近似,上述算法中也可选 uk 使
这是一个求一维的极小问题。以上算法即为下降法。如果 pk 选择不同,就可得到不同的下降法,特别地,若选 pk 为 φ 的负梯度,即则得梯度算法
其中
此算法也成最速下降法,此法的优点是计算量少,程序简单,但收敛慢。在下降法中可去下降方向 pk 为牛顿方向,即
特别地,当 时,就得到牛顿法,此外还可取沿坐标方向下降的方法,实际上就是一步的 SOR 牛顿法。
共轭梯度法
另一类较重要的下降法为共轭梯度法。共轭梯度法是最简单的下降法,早在 1847 年就由法国数学家、力学家柯西 (Cauchy,A.-L.)提出,以后坦普尔 (Temple,G.)、柯里 (Curry,H.) 等人也进行过研究并证明了方法的收敛性。20世纪50至60年代,又有不少学者对下降法做了很多研究,提出不少具体算法并建立了收敛性理论,使这类算法在解非线性方程组和最优化计算中得到广泛应用。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 15:08
目录
概述
简介
类型
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