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最优化是一门应用广泛、发展迅速的学科,而无约束优化问题是最优化问题的基础。最基本的无约束优化方法包括最速下降法、牛顿法、共轭梯度法、拟牛顿法。本文主要考虑求解大规模无约束优化问题的共轭梯度法,它具有所需存储量小、算法简单又易于编程等特点,是最优化中最常用的方法之一。它在航天航空、石油勘探、大气模拟和工程设计等领域都有广泛的应用。 本论文在国内外研究成果的基础上进行深入思考,对共轭梯度算法做了大量研究,主要研究结果归纳如下: 第一章简单介绍了几种常见的求解无约束优化问题的最优化方法,并对共轭梯度法的相关知识进行了简要介绍。 第二章基于VPRP共轭梯度法提出了几种带干扰因子的修正共轭梯度法,证明了这些新方法在一般线搜索,如广义Wolfe线搜索等条件下具有充分下降性和全局收敛性。数值试验结果表明这些新方法是有效的。 第三章分别针对PRP和FR,HS和DY,LS和CD共轭梯度法各自的优缺点,结合对共轭梯度参数作非负限制和混合共轭梯度法的思想,提出了三个新的混合参数公式,证明了这些新参数对应的共轭梯度法在强Wolfe线搜索下具有充分下降性和全局收敛性。数值试验结果表明这些新方法是有效的。 第四章充分利用各共轭参数中因子的作用,提出了一个新的混合参数公式,进而得到了一种不依赖任何线搜索就具有充分下降性的共轭梯度法。文章证明了新方法在标准Wolfe线搜索下全局收敛,数值试验结果表明新方法是有效的。