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牛顿法,拟牛顿法,共轭梯度法各自的优缺点是什么?
随机梯度下降---最小化每条样本的损失函数,虽然不是每次迭代得到的损失函数都向着全局最优方向, 但是大的整体的方向是向全局最优解的,最终的结果往往是在全局最优解附近,适用于大规模训练样本情况。
拟牛顿法:拟牛顿法是一种改进的优化算法,它结合了牛顿法的精确性和梯度下降的稳定性。通过使用一个近似Hessian矩阵来代替实际的Hessian矩阵,拟牛顿法能够减少计算的复杂性。
共轭梯度法指的是:共轭梯度法是介于最速下降法与牛顿法之间的一个方法,它仅需利用一阶导数信息,但克服了最速下降法收敛慢的缺点,又避免了牛顿法需要存储和计算Hesse矩阵并求逆的缺点。
缺点:牛顿法是一种迭代算法,每一步都需要求解目标函数的Hessian矩阵的逆矩阵,计算比较复杂。牛顿法收敛速度为二阶,对于正定二次函数一步迭代即达最优解。
共轭梯度法是什么?
共轭梯度法是一个迭代方法,所以它适用于稀疏矩知阵系统,因为这些系统对于象乔莱斯基分解这样的直接方法太大了。这种系统在数值求解偏微分方程时相当常见。共轭梯度法道也可以用于求解无约束优化问题。
若用某种方法求解二次正定函数的规划问题时,经过有限轮经过有限轮迭代可以达到最优解,称这种方法具有二次终止性的方法。共轭梯度法是一类具有二次终止性的方法。
共轭梯度法是以函数的梯度构造共轭方向的一种算法,具有共轭方向的性质。共轭梯度法具有超线性收敛速度。梯度法与共轭梯度法的区别是:1)最速下降法(梯度法) :搜索方向为目标函数负梯度方向,计算效率优于坐标轮换法。
共轭梯度法是一种常用的优化算法,其优点包括:所需存储量小:共轭梯度法只需要存储当前的梯度和方向向量,不需要存储所有的迭代历史信息,因此在处理大规模优化问题时,其所需的存储量相对较小。
求解泊松方程的共轭梯度法程序和预处理共轭梯度法程序?
数学上,共轭梯度法实求解特定线性系统的数值解的方法,其中那些矩阵为对称和copy正定。共轭梯度法是一个迭代方法,所以它适用于稀疏矩知阵系统,因为这些系统对于象乔莱斯基分解这样的直接方法太大了。
线性方程组求解:共轭梯度法可以用于求解大规模线性方程组的解,特别是对于稀疏矩阵线性方程组,因为这些系统对于像Cholesky分解这样的直接方法来说太大。
梯度的本意是一个向量(矢量),表示某一函数在该点处的方向导数沿着该方向取得最大值,即函数在该点处沿着该方向(此梯度的方向)变化最快,变化率最大(为该梯度的模)。
对于非线性方程组的求解问题,传统的迭代方法可能存在收敛速度慢、需要大量计算***等问题。扩展应用领域:共轭梯度方法不仅适用于线性方程组的求解,也可以扩展到非线性方程组的求解过程中。
共轭梯度法的基本思想
1、共轭梯度法原理如下:共轭梯度法是介于最速下降法与牛顿法之间的一个方法,它仅需利用一阶导数信息,但克服了最速下降法收敛慢的缺点,又避免了牛顿法需要存储和计算Hesse矩阵并求逆的缺点。
2、而这个构造方法计算量比牛顿法要小;共轭梯度法的基本思想是把共轭性与最速下降方法相结合,利用已知点处的梯度构造一组共轭方向,并沿这组方向进行搜素,求出目标函数的极小点。
3、共轭梯度法是一个迭代方法,所以它适用于稀疏矩知阵系统,因为这些系统对于象乔莱斯基分解这样的直接方法太大了。这种系统在数值求解偏微分方程时相当常见。共轭梯度法道也可以用于求解无约束优化问题。
4、针对n维二次型函数的最小化: 其中, 。 基本的共轭方向算法 。
5、共轭梯度法是以函数的梯度构造共轭方向的一种算法,具有共轭方向的性质。共轭梯度法具有超线性收敛速度。梯度法与共轭梯度法的区别是:1)最速下降法(梯度法) :搜索方向为目标函数负梯度方向,计算效率优于坐标轮换法。
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