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数学建模之优化与迭代1

时间:2023-01-08 23:46:45浏览次数:39  
标签:变量 迭代 梯度 建模 约束 问题 优化

大家好,我是gdut本科生一枚,本文是我的学习笔记,内容来自目前正在学习的章云教授的高等数学课程,视频来源于b站,如有侵权请联系我删除,谢谢。内容写的一般,希望这个博客能帮助大家学到东西,共同进步。本文的主要内容:优化问题、拉格朗日乘子、迭代算法、牛顿法、梯度下降法、BP神经网络

优化问题

1、线性优化

可行域:由各种等式和不等式约束形成的可行空间称为可行域

在工程实际中,容易提出优化问题,例如:线性优化

2、非线性优化

最优定价问题:

3、数据建模、数据拟合、数据挖掘等问题

以上这些问题,均可归结于调整参数的优化问题,优化变量往往受到约束,不等式约束往往化成等式约束去解决。

二、有约束优化转无约束优化:

只要约束变量不超出可行域,则求改函数的最小值和求原问题的最小值等效。

所有问题都能改成无约束的优化问题!!所有这是我们的研究重点!!

一阶偏导为梯度

二阶偏导为海森阵

无约束优化问题解存在的条件:J为严格的凸函数,即海森阵正定即可。

如果偏导数很多呢?

或者非常难求呢?

不能直接求!

三、迭代

找出一种修正,使下一个解一定优于目前的解。

迭代问题非常适合计算机求解。

通过梯度取负值达到第一个条件,通过h取很小达到第二个条件

多个变量呢?轮回迭代

但是这样有一个大问题!计算量庞大

四、多变量梯度下降法

以梯度下降法为例:

五、多变量牛顿法

只要cosθ< 0即可,修改的方向进行改良。梯度下降法使一阶泰勒,现在使用二阶泰勒。

使用海森阵的逆对梯度方向进行旋转,牛顿法。

六、BP学习算法

标签:变量,迭代,梯度,建模,约束,问题,优化
From: https://www.cnblogs.com/godxumyblog/p/17035759.html

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