最陡下降法

最陡下降法(Steepest Descent Method)是一種最最佳化算法,用於尋找函式的局部最小值。它是梯度下降法的一種特殊情況,其中梯度方向被用來確定搜尋方向,即沿著梯度方向(函式值下降最快的方向)進行搜尋。

最陡下降法的步驟如下:

  1. 選擇一個起始點。
  2. 計算當前點的梯度(即函式值對各個變數的偏導數)。
  3. 沿著梯度方向(即函式值下降最快的方向)移動一個步長,得到一個新的點。
  4. 重複步驟2和3,直到達到停止條件,例如達到最大疊代次數、梯度接近零或者函式值不再顯著變化。

最陡下降法的優點是實現簡單,不需要二階導數信息。然而,它的缺點是收斂速度可能很慢,因為它不考慮搜尋方向的未來變化,只關注當前位置的梯度方向。此外,它可能會陷入局部最小值,而不是全局最小值。

在實際套用中,最陡下降法通常不是最優的選擇,因為它可能會收斂到局部最小值,而不是全局最小值。因此,它通常與其他方法結合使用,例如使用線搜尋來調整步長,或者結合其他最佳化算法來提高收斂速度和找到更好的解。