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powell方法

鮑威爾法(Powell法)是一種用於求解函式局部最小值的最佳化算法,由麥可·J·D·鮑威爾(Michael J. D. Powell)提出。

鮑威爾法屬於無約束最佳化算法,其特點是不需要計算目標函式的導數。該方法通過使用一組初始搜尋向量(通常為N個,與每個軸對齊),在這些方向上進行一維搜尋,以找到目標函式的極小值點。然後,以該點為新的出發點,重複這一過程,直到獲得滿意的解。鮑威爾法的優點是能夠在有限步內找到極值點,尤其適用於那些導數不連續或不可微分的函式。

在鮑威爾法中,搜尋方向是在每一輪疊代中根據共軛性質來選擇的,這樣可以加快收斂速度並避免在搜尋空間中振盪。該方法適用於一般無約束最佳化問題,對於維度較低(如n<20)的目标函数优化问题,能够获得较满意的结果。

鮑威爾法的計算效率較高,因為它使用一維搜尋而不是跳躍式的探測步驟,並且搜尋方向不一定是下降方向。這種方法對於計算連續但複雜的函式的局部最小值非常有用,特別是在沒有明確數學定義的情況下。然而,為了保證收斂到全局最優值,需要仔細選擇初始點。