置信域方法

更新时间:2022-08-26 11:30

置信域方法(Trust-region methods)又称为信赖域方法,它是一种最优化方法,能够保证最优化方法总体收敛。

算法发展

置信域方法的历史可以追溯到Levenberg(1944),Marquardt(1963),Goldfeld,Quandt and Trotter(1966),但现代置信域方法是Powell(1970)提出来的。他明确提出了置信域子问题,接受方向步sk的准则,校正置信域半径的准则,及收敛性定理。这些措施使置信域方法比线搜索方法具有更大的优越性。

思想框架

考虑,其中ƒ(x)是定义在R上的二阶连续可微函数。 定义当前点的邻域

这里称为置信域半径。假定在这个邻域中,二次模型是目标函数ƒ(x)的一个合适的近似,则在这个邻域(称为置信域)中极小化二次模型,得到近似极小点sk,并取 ,其中。

置信域算法

步1. 给出初始点x0,置信域半径的上界

步2. 如果,停止;

步3. (近似地)求解置信域方法的模型子问题,得到sk ;

步4. 计算ƒ(xk+sk) 和rk;

步5. 校正置信域半径;

步6. 产生Bk+1,校正q,令k:=k+1,转步2。

应用

现今,置信域算法广泛应用于应用数学物理、化学、工程学、计算机科学、生物学与医学等学科。相信在不远将来,信赖域方法会在更广泛多样的领域有着更深远的的发展。

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