牛顿法求极值及其Python实现
最初对于牛顿法,我本人是一脸懵的。其基本原理来源于高中知识。在如下图所示的曲线,我们需要求的是f(x)的极值:

对于懵的原因,是忘记了高中所学的点斜式(Point Slope Form),直接贴一张高中数学讲义:

因为我们一路沿着x轴去寻找解,所以迭代求f(x)=0的解得通用式为:

与梯度下降相比,牛顿法也同样是沿着曲线的斜率去寻找极值,但是不存在需要自定义learning rate的问题,因为alpha是由斜率来决定的。
牛顿法的python实现:
def newtons(f,df,x0,e):
xn = float(x0)
e_tmp = e+1
loop = 1
while e_tmp>e:
print '########loop'+str(loop)
k = df(xn)
xm = f(xn)
print 'xn='+str(xn)+',k='+str(k)+',y='+str(xm)
q = xm/k
xn = xn-q
e_tmp = abs(0-f(xn))
print 'new xn='+str(xn)+',e='+str(e_tmp)+',q='+str(q)
loop=loop+1
return xn
我们调用一下:
from Test1.newtonMethod import newtons
def f(x):
return x**2+2*x def df(x):
return 2*x+2 x = newtons(f,df,3,0.01)
print 'the point you find is '+str(x)
运行结果如下:
########loop1
xn=3.0,k=8.0,y=15.0
new xn=1.125,e=3.515625,q=1.875
########loop2
xn=1.125,k=4.25,y=3.515625
new xn=0.297794117647,e=0.684269571799,q=0.827205882353
########loop3
xn=0.297794117647,k=2.59558823529,y=0.684269571799
new xn=0.0341661806366,e=0.0694996891724,q=0.26362793701
########loop4
xn=0.0341661806366,k=2.06833236127,y=0.0694996891724
new xn=0.000564381199631,e=0.0011290809254,q=0.0336017994369
the point you find is 0.000564381199631
牛顿法求极值及其Python实现的更多相关文章
- python牛顿法求一元多次函数极值
现在用牛顿法来实现一元函数求极值问题 首先给出这样一个问题,如果有这么一个函数$f(x) = x^6+x$,那么如何求这个函数的极值点 先在jupyter上简单画个图形 %matplotlib inl ...
- python二分法、牛顿法求根
二分法求根 思路:对于一个连续函数,左值f(a)*右值f(b)如果<0,那么在这个区间内[a,b]必存在一个c使得f(c)=0 那么思路便是取中间点,分成两段区间,然后对这两段区间分别再比较,跳 ...
- Machine Learning 学习笔记 (2) —— 使用牛顿法寻找极值
本系列文章允许转载,转载请保留全文! [请先阅读][说明&总目录]http://www.cnblogs.com/tbcaaa8/p/4415055.html 1. 用牛顿法解方程 牛顿法是一种 ...
- hihocoder-1142-三分求极值
Hihocoder-1142 : 三分·三分求极值 时间限制:10000ms 单点时限:1000ms 内存限制:256MB 描述 这一次我们就简单一点了,题目在此: 在直角坐标系中有一条抛物线y=ax ...
- HLJU 1221: 高考签到题 (三分求极值)
1221: 高考签到题 Time Limit: 1 Sec Memory Limit: 128 MBSubmit: 9 Solved: 4 [Submit][id=1221">St ...
- hihocoder 1142 三分求极值【三分算法 模板应用】
#1142 : 三分·三分求极值 时间限制:10000ms 单点时限:1000ms 内存限制:256MB 描述 这一次我们就简单一点了,题目在此: 在直角坐标系中有一条抛物线y=ax^2+bx+c和一 ...
- Hihocoder #1142 : 三分·三分求极值
1142 : 三分·三分求极值 时间限制:10000ms 单点时限:1000ms 内存限制:256MB 描述 这一次我们就简单一点了,题目在此: 在直角坐标系中有一条抛物线y=ax^2+bx+c和一个 ...
- AtCoder Beginner Contest 130 F Minimum Bounding Box 三分法求极值(WA)
题意:给n个点的起始坐标以及他们的行走方向,每一单位时间每个点往它的方向移动一单位.问最小能包围所有点的矩形. 解法:看到题目求极值,想了想好像可以用三分法求极值,虽然我也不能证明面积是个单峰函数. ...
- hihocoder 1142 三分·三分求极值(三分)
题目1 : 三分·三分求极值 时间限制:10000ms 单点时限:1000ms 内存限制:256MB 描述 这一次我们就简单一点了,题目在此: 在直角坐标系中有一条抛物线y=ax^2+bx+c和一个点 ...
随机推荐
- 字典树(Trie树)实现与应用(转)
一.概述 1.基本概念 字典树,又称为单词查找树,Tire数,是一种树形结构,它是一种哈希树的变种. 2.基本性质 根节点不包含字符,除根节点外的每一个子节点都包含一个字符 从根节点到某一节点.路径上 ...
- apache2.4 只允许合法域名访问网站 禁止使用ip、非法域名访问
1.ip访问禁用ip访问 只能对应端口有效<VirtualHost *:80> ServerName xx.xx.xx.xx ServerAlias * <Location /> ...
- jsp页面随页面初始化加载js函数
1 <%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="gbk"% ...
- Route的exact属性
exact是Route下的一个属性,react路由会匹配到所有能匹配到的路由组件,exact能够使得路由的匹配更严格一些. exact的值为bool型,为true时表示严格匹配,为false时为正常匹 ...
- 结合pychrom与selenium实现页面自动登录
缘起 一直在浏览器里用Katalon插件录制一些常用的流程,以减少重复操作,也就自然而然想自己搞搞自动化测试,但无奈登录一关跨不过去,就无法串起来.(不想让开发添加万能验证码的功能)首先想到的是识别验 ...
- 【rabbitmq】解决SimpleAmqpClient创建连接时阻塞的问题
https://blog.csdn.net/panxianzhan/article/details/50755409 https://blog.csdn.net/csm201314/article/d ...
- C++中的const_cast
开发环境 Qt Creator 4.8.2 编译器版本 MinGw 32-bit const_cast 用法: const_cast<type_id> (expression) 说明: 该 ...
- xcopy忽略文件 7zip打包
xcopy src target /Y /r /d /k /f /s /exclude:%cd%\xcopy.config xcopy.config\assets\\tet\ 7z.exe a -tz ...
- Java 静态方法、私有方法、常量的使用
1.静态方法 2.私有方法 3.常量 4.接口小结
- Flutter-SearchDelegate搜索框
搜索欄 import 'package:flutter/material.dart'; typedef SearchItemCall = void Function(String item); cla ...