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最优化学习笔记(十八)——拟牛顿法(4)DFP算法

时间:2023-05-04 19:29:18 阅读:258567 作者:3255

    秩2算法可以保证在任意第 k 步迭代下, 只要一维搜索是精确的,近似矩阵Hk就是正定的。

DFP算法

令 k=0 ,选择初始点 x(0) ,任意选择一个堆成正定实矩阵 H0 。如果 g(k)=0 , 停止迭代; 否则,令 d(k)=−Hkg(k) 计算
αk=argminα≥0f(x(k)+αd(k))x(k+1)=x(k)+αkd(k)
4.计算
Δx(k)=αkd(k)Δg(k)=g(k+1)−g(k)Hk+1=Hk+Δx(k)Δx(k)TΔx(k)TΔg(k)+[HkΔg(k)][HkΔg(k)]TΔg(k)THkΔg(k)
5.令 k==k+1 , 回到第二步。

定理18.1 利用DFP算法求解二次型问题时,Hessian矩阵为 Q=QT,有Hk+1Δg(i)=Δx(i),0≤i≤k 成立。

    需要说明的是DFP算法是一种共轭方法。
定理18.2 假定 g(k)≠0 ,在DFP算法中,只要矩阵 Hk 是正定的, Hk+1 就一定是正定的。

    DFP算法能够使得 Hk 是正定的,因此它由于秩1算法,但是,处理一些规模较大的非二次型问题时,DFP算法会被“卡住”,迭代无法继续展开,原因是 Hk 矩阵接近称为奇异矩阵了,后续的BFGS算法可以解决这一问题。

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