数值优化(Numerical Optimization)学习系列-04-拟牛顿方法(Quasi-Newton)

发布时间:2026/9/28 18:21:02
数值优化(Numerical Optimization)学习系列-04-拟牛顿方法(Quasi-Newton) 声明:以下内容是基于书籍学习整理得到,难免有错误,随时指正交流;转载请注明出处~概述拟牛顿方法(Quasi-Newton Methods)表面上和最速下降法很像——每一步只用到梯度信息,从来不用算二阶导(Hessian)。但它比最速下降聪明得多:它会把每一步梯度的「变化情况」记下来,一点点攒出一个 Hessian 的近似,从而产生超线性(superlinear)的收敛效果——收敛速度介于最速下降(线性)和牛顿法(二次)之间,却省掉了牛顿法里最贵的那一步:算 Hessian 并求解线性方程组。直觉:牛顿法之所以快,是因为它知道「地面的曲率」——不但知道往哪边下坡,还知道这个坡有多陡、弯曲得有多急,所以能一步迈到位;最速下降法则完全不知道曲率,只能沿着当前坡度小步试探,容易在狭长的峡谷里走「之字形」。拟牛顿方法的想法是:曲率信息不必精确计算,可以从「走过的每一步梯度变了多少」里反推出来——每走一步,都用这一步的位移sks_k