牛顿迭代描述如下:  0.对给定正实数x和允许误差e,另变量y取任意正实数,如另y=x;  1.如果y*y与x足够接近,即|y*y-x|<e,计算结束并把y作为结果;  2.取z=(y+x/y)/2;  3.将z作为y的新值,回到步骤1。python代码:def sqrt(x): y = 1 while abs(y*y-x) > 1e-6: y = (
转载 2023-06-29 16:19:40
102阅读
牛顿和拟牛顿  牛顿和拟牛顿是求解无约束最优化问题的常用方法,有收敛速度快的优点。牛顿是迭代算法,每一步需要求解目标函数的海赛矩阵的逆矩阵,计算比较复杂。拟牛顿通过正定矩阵近似海赛矩阵的逆矩阵或海赛矩阵,简化了计算过程。一、背景Taylor展式若f(x)二阶导连续,将f(x)在xk处Taylor展开:上述迭代公式,即牛顿。该方法可以直接推广到多维:用方向导数代替一阶导,用H
# 使用 Python 实现牛顿 牛顿(Newton's Method)是一种在数学和数值分析中广泛使用的求方程根的迭代方法。作为一名新入行的开发者,掌握这一方非常重要。本篇文章将指导你如何用 Python 实现牛顿。我们将逐步阐述其流程、所需代码及解释。 ## 牛顿的基本原理 牛顿的基本思想是通过函数的切线来逐步逼近函数的根。假设我们有一个函数 \( f(x) \),我们想要找
原创 10月前
132阅读
文章目录拟牛顿待优化实例scipy工具包实现BFGS自编Python实现BFGS 拟牛顿在梯度类算法原理:最速下降法、牛顿和拟牛顿中,介绍了梯度类算法求解优化问题的设计思路,并以最速下降法、牛顿和拟牛顿为例,描述了具体的算法迭代过程。其中,拟牛顿(Broyden–Fletcher–Goldfarb–Shanno,BFGS)在实际优化场景中被广泛使用,因此本文将自主编写Python
               代码功能包括函数图像展示,初始值选取收敛区间判断,迭代结果输出,迭代过程图像输出。        因讲解过于冗长,先将完整代码直接放在这里,只是想抄个模板方便修改的可以直接拿去用啦,有不了解的地方可以再翻下去看。""" 牛顿编程计算sin(x)-x
转载 2023-06-19 15:18:37
287阅读
目录一.前言二.拟牛顿的基本思想三.秩1矫正Hk公式四.算法步骤 五.代码实现1.秩1矫正算法2.目标函数3.目标函数梯度4.主函数六.仿真结果与分析一.前言   上上上篇文章介绍了牛顿和修正牛顿。想看的话可以往后翻。牛顿有二阶的收敛速度,但Hess阵必须要正定,因为只有正定才能保证它的下降方向是正确的。虽然修正牛顿克服了这个缺点,但是它的修正参数uk的选取
转载 2024-01-16 16:25:58
150阅读
目录1 原理2 弦截的求解过程3 弦截的几何解释3.1 定端点弦截3.2 变端点弦截4 案例&Python实现1 原理弦截是在牛顿的基础上进行了改良。牛顿迭代公式如下:从迭代公式可以看出,牛顿迭代的一个较强的要求是:存在且不为0。弦截的思想就是用弦斜率去近似代替。弦截的迭代公式有两种: ① 定端点迭代,用点和点连线的斜率 近似代替 。② 变端点迭代
使用牛顿迭代求方程  在x附近的一个实根。 赋值X,即迭代初值;用初值x代入方程中计算此时的f(x)=(a * x * x * x + b * x * x + c * x + d)和f’(x)=(3 * a * x * x + 2 * b * x + c)计算增量f(x)/f’(x);计算下一个x: x-f(x)/f’(x);   把新产生的x替
转载 2023-06-09 22:52:00
157阅读
牛顿迭代牛顿下山是数值计算中常用的算法,前者用于求解方程的根,后者则用于优化问题。本文将通过详细的过程分析,记录如何解决在实现这两种算法过程中出现的具体问题,包括错误现象、根因分析、解决方案等环节,确保使用者可以更深入地理解并应用这些算法。 ## 问题背景 在实际应用中,牛顿迭代(Newton's Method)与牛顿下山(Newton's Descent)常用于计算方程根和优化目标
牛顿用到了目标函数的1、2阶导数,可能会更高效。1.思想:构造目标函数的近似函数:1.2泰勒展开到二阶,可以得到函数f(x)的近似函数:1.3对近似函数q(x)求极小值,得到迭代形式:1.4流程:2.二次型中牛顿二次型中,牛顿只需一次迭代即可从任意初始点x(0)收敛到f的极小的x*,满足在x*的梯度=0。问题,有时候随机初始点离极小/大点较远时,并不一定收敛,有时候黑塞矩阵为奇异矩阵,则完全
转载 2023-05-26 19:46:16
197阅读
牛顿,拟牛顿,DFP算法,Python  目录:计算例题汇总最速下降法牛顿牛顿DFP算法最速下降法(Steepest Descent Method)和梯度下降法(Gradient Descent Method)是不同的两个方法,最速下降法要找到泰勒一阶展开式令目标函数下降最多的方向,最速下降法的收到范数的限制。当取欧式范数,就变成了梯
一、牛顿概述    除了前面说的梯度下降法,牛顿也是机器学习中用的比较多的一种优化算法。牛顿的基本思想是利用迭代点处的一阶导数(梯度)和二阶导数(Hessen矩阵)对目标函数进行二次函数近似,然后把二次模型的极小点作为新的迭代点,并不断重复这一过程,直至求得满足精度的近似极小值。牛顿的速度相当快,而且能高度逼近最优值。牛顿分为基本的牛顿和全局牛顿。二、基本牛顿1
转载 2023-07-28 22:01:15
94阅读
高斯牛顿是一种用于非线性最小二乘问题的迭代。在机器学习、数值分析等领域,它常被用于求解优化问题。下面将详细描述高斯牛顿Python中的实现过程。 ## 环境准备 ### 前置依赖安装 在开始高斯牛顿的实现之前,确保已经安装了以下Python库: - NumPy - SciPy - Matplotlib 你可以使用pip进行安装: ```bash pip install numpy
原创 6月前
43阅读
大家好,我是慢慢努力的小刘,时隔七天终于更新了。今天分享的内容是:用代码实现二分/牛顿迭代求一元非线性方程求根。如果对大家有帮助,请大家动动小手点个赞或关注吧。问题描述:选择合适的初始有根区间或者初值,分别用二分牛顿迭代求出一元非线性方程 的全部实根,其中精度ε=10-4 。理论基础:拿二分/牛顿迭代的思想是什么呢?二分的基本思想是:通过逐步缩小隔根区间的长度,求出根的近似值。二
优化牛顿 Python 在数值优化中,牛顿因其快速收敛性广受欢迎。然而,在实现过程中,出现了一些问题,影响了算法的性能表现。这里我们将深入探讨这一问题的解决方案。 ### 问题背景 优化牛顿是一种二阶优化算法,通常用于寻找非线性方程的最优解。它的核心思想是利用目标函数的二阶导数,即Hessian矩阵,来加速收敛过程。 - **现象描述**: - 在实现优化牛顿时,程序返回非法内
原创 6月前
37阅读
# 牛顿下山Python中的实现 牛顿下山(Newton's Method),又称为牛顿-拉夫森,是一种用于寻找函数零点的有效迭代方法。对于刚入行的开发者,掌握牛顿的实现过程,将有助于加深对数值分析和优化算法的理解。本文将通过具体步骤和代码示例教会你如何在Python中实现牛顿下山。 ## 实现流程 实现牛顿下山一般包含以下几个步骤: | 步骤 | 描述
原创 9月前
33阅读
# 使用牛顿求解方程的Python实现 牛顿,又称为牛顿-拉夫森,是一种用于寻找函数零点的迭代算法。该方法通过使用函数的导数来加速收敛,从而有效地找到方程 \( f(x)=0 \) 的解。在这篇文章中,我们将探讨牛顿的基本原理,并通过Python代码示例来展示如何实现该算法。 ## 牛顿的基本原理 牛顿的核心思想是使用函数的切线来逼近函数的零点。如果我们知道点 \( x_n \)
原创 10月前
74阅读
目录 参考资料前言-牛顿迭代实数意义下的多项式意义下的多项式对数函数多项式指数函数多项式开根多项式求幂 实数意义下的下面是博主自己的概括和理解:大概就是随便在x轴上找一个点,然后向上作x轴的垂线,交函数于一点y,然后再作(x,y)处的切线,交x轴于(x',0)。又从(x',0)这个点开始不断地重复。最终我们找到的交x轴的那个点,有极大的概率是方程的根(函数的零点)。现在我们来看一下,在已知\(
在这篇博文中,我们将详细探讨如何使用Python实现牛顿求根的过程,以及相关的技术细节和优化措施。牛顿是一种重要的数值数学方法,广泛应用于求解非线性方程的根。本篇文章将涵盖环境配置、编译过程、参数调优、定制开发、性能对比和进阶指南等多个方面,以全面帮助读者理解及应用该技术。 ## 环境配置 在进行Python牛顿求根之前,首先需要配置我们的开发环境。我们将使用虚拟环境来隔离项目依赖,并确
原创 6月前
35阅读
## 使用 Python 实现牛顿 牛顿(Newton's Method),又称为牛顿-拉夫森,是一种求解方程的根(即函数的零点)的数值方法。它通过逐步逼近,最终找到方程的解。接下来,我将教你如何运用 Python 实现牛顿。以下是整个实现流程的详细步骤。 ### 流程步骤 | 步骤 | 描述 | |------|---------
原创 7月前
33阅读
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5