优化算法2-牛顿法

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-03 00:03:02

牛顿法,全称Newton's method。

当N=1时,

牛顿法的基本思想是:在现有极小点估计值的附近对f(x)做二阶泰勒展开,进而找到极小点的下一个估计值。设 为当前的极小值点的估计值,那么通过二阶泰勒:

由于求的是最值, 应满足

求得

,则

当N>1时,超过二维。二阶泰勒展开式可以做推广。

为f的梯度向量, 为f的海森矩阵,其定义如下所示。

同理,

若矩阵非奇异,存在逆矩阵时,可求解为:

牛顿法算法伪代码:

缺点:原始牛顿法在迭代公式中没有步长因子,定 迭代,对于非二次型目标函数,有时会使函数值上升,表明牛顿法不能保证函数值稳定地下降,在严重的情况下,甚至可能造成迭代点列{ }发散而失败。

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