高斯 – 牛顿算法 和 lm 方法
正则化最小二乘问题 高斯-牛顿算法和lm方法是数值计算中用于求解非线性最小二乘问题的两种经典算法。非线性最小二乘问题是指寻一个向量x,使得一个非线性函数f(x)的平方和最小。
高斯-牛顿算法是一种迭代算法,它利用牛顿法的思想,通过多次迭代来逼近最优解。其基本思路是在当前点处,利用函数的一阶和二阶导数信息构造一个二次模型,然后将该模型最小化来求解下一个点,直到满足停机准则。
lm方法是一种综合了高斯-牛顿算法和Levenberg-Marquardt方法的算法,其主要思路是在高斯-牛顿算法的基础上增加一个正则化项,以保证算法的收敛性和稳定性。具体而言,lm方法在迭代过程中动态地调整正则化项的大小,当模型误差较小时,正则化项接近于零,lm算法就退化为高斯-牛顿算法;当模型误差较大时,正则化项增大,以保证算法的收敛性和稳定性。
相对于高斯-牛顿算法而言,lm方法具有更好的收敛性和稳定性,因为它可以避免高斯-牛顿算法中可能出现的矩阵奇异性和发散等问题。此外,lm方法还可以根据数据的特点和模型的复杂度来动态地调整正则化项的大小,以保证算法在不同情况下都能够取得良好的效果。
总之,高斯-牛顿算法和lm方法是求解非线性最小二乘问题中常用的两种方法,它们都具有迭代求解、效率高等优点,但lm方法相对于高斯-牛顿算法而言更加稳定和收敛快速,因此在实际应用中更受欢迎。
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