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最速下降法

阐述

线性问题

注意到函数值下降最快的方向是

xˉf=r=bAx-\nabla_{\bar x}f=r=b-Ax

因此需要进行线搜索

minαCf(x+αd)\min_{\alpha\in\mathbb C}f(x+\alpha d)

解给出

α=drdAd\alpha=\frac{d^*r}{d^*Ad}

预条件

如果对矩阵应用预条件,则 dn=Mrnd_n=Mr_n,若 MM 接近于 Hessian 矩阵的逆,则这个方法非常类似于 拟 Newton 法

非线性问题

实例

性质

复杂度

  • Θ(mn)\Theta(mn) 计算
  • Θ(n)\Theta(n) 矩阵向量乘法
  • Θ(m)\Theta(m) 存储

收敛性

如果 κ(A)1\kappa(A)\gg 1,可能不收敛。而且可能出现反复振荡的情况

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参考文献