数学 > 优化与控制
[提交于 2025年3月6日
(v1)
,最后修订 2025年4月16日 (此版本, v2)]
标题: 一种针对无约束优化问题的新型数值方法
标题: A novel numerical method tailored for unconstrained optimization problems
摘要: 无约束优化问题随着人工智能的快速发展,在科学计算和工程应用中变得越来越普遍,人们也越来越关注能更快速、更高效地解决这些问题的数值方法。 此外,迫切需要一种能够最小化各种目标函数(尤其是非光滑目标函数)的有效方法。 因此,本文的重点是提出一种新颖的数值方法,用于解决无论目标函数是否平滑的无约束优化问题。 具体来说,基于变分程序来改进梯度和Hessian矩阵的近似值,建立了一个具有$2n$约束条件的有效二次模型。 此外,为了提高计算效率,还提出了一个具有2个约束条件的简化模型,在该模型中梯度和Hessian矩阵可以显式更新,并且其余$2n-2$约束条件的有界性也得到了推导。 另一方面,总结了这种新颖的数值方法,并分析展示了关于导数信息的近似结果。 测试了涉及平滑、导数爆炸和非平滑问题的数值实验,证明了其可行性和效率。 与现有方法相比,我们提出的方法首次能够有效地解决平滑和非平滑的无约束优化问题,而且代码编写非常容易,这表明我们的方法不仅具有巨大的应用前景,而且对于探索实际复杂的工程和科学问题也非常有意义。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
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