ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
то можно выбрать так, чтобы
В частности, выбрав для определенности положительный корень для
получим
Полезность сопряженных систем для оптмизации связана с тем, что в систе-
ме координат, построенной на сопряженных векторах, задача оптимизации
квадратичной функции выглядит обобенно просто.
Действительно, пусть — некоторая нормированая сопряжен-
ная система из векторов -мерного пространства переменных. В силу
своей линейной независимости эта система образует базис исходного прост-
ранства и, следовательно, любой вектор может быть представлен в виде
линейной комбинации
В системе координат, связанной с сопряженными векторами, квадратичная
функция принимает исключительно простой вид
где и задача минимизации имеет простое решение
Применить этот подход на практике мешает отсутствие сопряженной сис-
темы векторов. Такую ситему можно было бы построить, взяв за исходный
материал произвольную ( например, ортонормированую ) систему линейно
независимых векторов, однако, при этом необходимо вычислять призведен-
ия матрицы на некоторые векторы, что на первый взгляд требует знания
этой матрицы. Однако, если — известна, что мешает нам применить мет-
од Ньютона и решить задачу минимизации за один шаг ?
Так вот метод сопряженных градиентов умудряется совместить пост-
роение системы сопряженных векторов с поэтапным ремением
задачи минимизации и все это без явного использования матрицы !
Рассмотрим теперь собственно алгоритм. Пусть решается задача мини-
мизации
(31)
21
то можно выбрать так, чтобы ;7* В частности, выбрав для определенности положительный корень для " получим Полезность сопряженных систем для оптмизации связана с тем, что в систе- ме координат, построенной на сопряженных векторах, задача оптимизации квадратичной функции выглядит обобенно просто. //0 Действительно, пусть — некоторая нормированая сопряжен- ная система из векторов -мерного пространства переменных. В силу своей линейной независимости эта система образует базис исходного прост- ранства и, следовательно, любой вектор может быть представлен в виде линейной комбинации В системе координат, связанной с сопряженными векторами, квадратичная функция принимает исключительно простой вид ; Z5 где и задача минимизации имеет простое решение = D -* ; -* ; ! -* Применить этот подход на практике мешает отсутствие сопряженной сис- темы векторов. Такую ситему можно было бы построить, взяв за исходный материал произвольную ( например, ортонормированую ) систему линейно независимых векторов, однако, при этом необходимо вычислять призведен- ия матрицы на некоторые векторы, что на первый взгляд требует знания этой матрицы. Однако, если — известна, что мешает нам применить мет- од Ньютона и решить задачу минимизации за один шаг ? Так вот метод сопряженных градиентов умудряется совместить пост- //0 роение системы сопряженных векторов с поэтапным ремением задачи минимизации и все это без явного использования матрицы ! Рассмотрим теперь собственно алгоритм. Пусть решается задача мини- мизации = -* = < ; -* (31) 21