牛顿法,大体的思想是用泰勒公式的前几项来代替原来的函数,而后对函数进行求解和优化。牛顿法应用于最优化的牛顿法稍微有些差异。编程

牛顿法

牛顿法用来迭代的求解一个方程的解,原理以下:
对于一个函数f(x),它的泰勒级数展开式是这样的
牛顿法和优化中的应用 - 图1
函数

当使用牛顿法来求一个方程解的时候,它使用泰勒级数前两项来代替这个函数,即用牛顿法和优化中的应用 - 图2代替牛顿法和优化中的应用 - 图3
,其中:spa
牛顿法和优化中的应用 - 图4ode
牛顿法和优化中的应用 - 图5,则牛顿法和优化中的应用 - 图6
因此,牛顿法的迭代公式是牛顿法和优化中的应用 - 图7

牛顿法求解n的平方根

求解n的平方根,实际上是求方程牛顿法和优化中的应用 - 图8的解
利用上面的公式能够获得:牛顿法和优化中的应用 - 图9
编程的时候核心的代码是:x = (x + n/x)/2get

应用于最优化的牛顿法

应用于最优化的牛顿法是以迭代的方式来求解一个函数的最优解,经常使用的优化方法还有梯度降低法。
取泰勒展开式的二次项,即用牛顿法和优化中的应用 - 图10来代替牛顿法和优化中的应用 - 图11:class
牛顿法和优化中的应用 - 图12
最优势的选择是牛顿法和优化中的应用 - 图13,的点,对上式求导方法
牛顿法和优化中的应用 - 图14
牛顿法和优化中的应用 - 图15牛顿法和优化中的应用 - 图16
因此,最优化的牛顿迭代公式是
牛顿法和优化中的应用 - 图17