两种三项共轭梯度法的研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shiqingshuicai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在最优化领域中,共轭梯度法由于其迭代格式简单,储存量小等优点,被广泛应用来求解无约束优化问题;随着问题规模的不断扩大,子空间技术由于其可以将大规模问题降维的特点,成为了求解大规模优化问题的一类重要方法。近年来,一些学者将子空间技术与共轭梯度法结合,提出了解决大规模无约束优化问题非常有效的子空间共轭梯度法。三项共轭梯度法具有更多迭代点处的信息,可以有效的提高算法的数值性能,也在进入越来越多学者们的视野;另外,在大多数优化算法中,学者们都用二次模型近似目标函数,确实,当迭代点在极小点附近时,目标函数具有很强的二次性态,二次模型可以很好的逼近;但是当迭代点不在极小点附近,此时目标函数的非二次性比较强,再用二次模型近似目标函数就不是那么的合理,因此考虑具有更高精确度的张量模型不失为一个好的选择。在本文中我们提出了两种三项共轭梯度法,具体如下:1.基于三项共轭梯度算法的理论优势,并考虑SMCG_NLS算法在子空间选择上的利弊,将著名的BBCG算法推广到三维子空间?k+1=span?gk+1,s k,yk?上,在该子空间上极小化近似目标函数,得到不同维数下搜索方向的不同选取方式,并给出对应的选取条件,然后结合非单调线搜索提出了一种自适应三项Barzilai-Borwein共轭梯度法。接着给出该算法下搜索方向的两个重要理论性质,进而证明了算法的全局收敛性,最后通过在给定测试函数集下进行数值试验与SMCG_NLS以及SMCG_BB进行比较,表明了所提新算法的数值性能相比于另外两种算法在该测试函数集下具有一定的优势。2.基于当迭代点远离极小点时张量模型相比二次模型在近似目标函数时具有更好的精确度,在每个迭代点处通过模型判别准则选择合适的近似模型,进而结合子空间极小化三项共轭梯度法的思想在三维子空间上极小化模型函数得到对应搜索方向的选取方式,结合ZH线搜索条件提出一种基于张量模型的子空间极小化三项共轭梯度法。由于张量模型下搜索方向形式的复杂性,我们结合矩阵范数的理论知识证明了新算法搜索方向所具有的理论性质,进而给出算法对于一般函数具有全局收敛性。最后通过与CG_TENSOR、SMCG_Conic以及SMCG_NLS进行数值实验的比较,得出我们所提的新算法是非常有效的。
其他文献
学位
目的:中国药典(2015版)记载风轮菜是唇形科、风轮菜属、多年生的草本植物,是治疗各种出血症的传统民间药物。三萜皂甙和黄酮类物质是风轮菜的主要药效成分。为深入挖掘风轮菜
量子计算机的算力远超经典计算机,近年来随着量子技术的不断突破,量子计算机的研发成功有可能实现,这使得量子计算的应用成为一个新的研究方向。盲量子计算(Blind quantum computation,BQC)是指拥有有限量子技术的客户端将计算任务委托给一个拥有成熟量子计算机的服务器,保证服务器不能得到关于计算的任何信息。本文探讨了可容错的盲量子计算协议,并且基于盲量子计算的应用提出了一个安全多方量
目的:利用磁共振血管造影技术(Magneticresonanceangiography,MRA)显示颅内的大动脉,统计与分析成人的Willis环的形态及每一种形态的大体比例并进一步揭示Willis环变异与脑缺血及颅内动脉瘤等疾病的之间的相关性。方法:回顾性分析2016年3月1日至2016年10月31日由临床医生申请在奉贤区中心医院进行颅脑MRI及MRA检查的成年病例共1 199例,均使用联影公司3
舰载直升机与普通飞机进行对比,其优势在于悬停功能和超低空航行两方面,经常用来执行各种任务。当舰载直升机于舰船的停机坪降落时,气流绕过舰船上层建筑物会产生紊流,加上会与舰载机的旋翼产生的流场互相耦合,使得舰船驾驶员的操作难度远大于陆基环境下。对舰载机和舰船互相耦合的流场进行精确计算与分析,能够在减少起降阶段发生事故方面,起到良好的指导作用。本论文使用数值模拟的方法,将舰船甲板与旋翼耦合在一起建模,通
近年来,有关古代叙事诗的研究成果不少,但有关古代叙事诗的教学研究却不多。叙事诗在中学课本中出现的频率很低,故对之研究也较少。现在的教学研究一般把抒情诗教学作为研究的重点,但叙事诗在中国古代文学史和中学语文教材里一直有着相对特别的地位,这种厚此薄彼的现象,不利于语文教学整体性的研究和发展。本文以部编版、人教版与苏教版中的十篇叙事诗《木兰诗》《卖炭翁》《十五从军征》《观刈麦》《石壕吏》《陌上桑》《孔雀
学位
为探究不同施肥模式对夏玉米-冬小麦两熟农田温室气体排放的影响。本研究于2019年6月-2020年6月在河北省邢台市宁晋县白木开展了田间试验。供试玉米和小麦品种分别为郑单958和济麦22,采用随机区组设计,设置农户模式(FP),改良模式一(S1),改良模式二(S2)3个施肥模式处理,研究了不同施肥模式下夏玉米-冬小麦农田土壤中3种温室气体N2O、CO2和CH4的排放特征,农田土壤水热因子变化及其与3
学位
海盐气溶胶(SSA)是大气气溶胶的重要组成部分,大气中的海盐气溶胶可通过多种途径对全球或区域气候和大气环境产生影响,因此开展海盐气溶胶起盐机制及其气候效应的研究具有重