1、一维搜索算法
最优化的目标是寻找极小值点。
优化算法首先需要确定一个初始点以及搜索方向,在这个方向上做一维搜索,找到此方向上的可接受点之后,通过一定的策略调整搜索方向,继续在新的方向上进行一维搜索,以此类推,直到目标函数收敛到极小值点。
这种不断调整搜索方向,再在新的方向上进行一维搜索的技术被很多算法采用,具有实际工程意义。
但我们并不是只有这一种方法来实现最优化的目标,求得极小值点,还可以通过下面的信赖域算法来实现。
2、信赖域算法
信赖域算法没有一维搜索的过程,它是在一个区域内进行搜索。
一维搜索算法:从点移动到下一个点的过程可描述为:
,
就是在方向
上的位移,可将其记作
.
信赖域算法:根据一定的原则,直接确定位移,无需先确定方向。如果根据某种原则确定位移能使目标函数的值充分下降,则扩大信赖域,若不能使目标函数的值充分下降,则缩小信赖域,如此迭代下去,直至收敛。
3、例子
假设我们需要从火车东站去往火车西站,则:
一维搜索算法:先确定一个方向,比如先向南走,走着走着发现方向不对,则调整一下方向,比如向西走诸如此类;
信赖域算法:先划定一个区域,在这个区域内寻找距离火车西站最近的点,如果区域范围太大了,将火车西站划到了区域内,则缩小区域范围,然后再在该区域内寻找距离火车西站最近的点。