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演算法解析:L-M法求解非線性最小二乘問題

1、什麼是最小二乘問題?

目標函式能夠寫為m個函式平方和的優化問題, 其中,每個函式fi(x)都是待優化向量x的函式。

2、非線性最小二乘問題

當fi(x)是關於x的非線性函式時,即為非線性優化問題

此時,需要利用Taylor一階展開近似fi(x)

fi(x)的一階近似 設x(k)是解x的第k次近似,在此處將fi(x)進行一階展開,並令一階展開值為φi(x)

對上式進行整理,得到

可以看到,一階近似φi(x)是關於待優化向量x的線性函式:

image_1b9mqb7381ne01jlm1kpktt4ukj2n.png-2.1kB是fi(x)的梯度【fi(x)對向量x求導】在x(k)處的取值

image_1b9mqbes816q4mql1rda1ukp2se34.png-1.8kB是fi(x)在x(k)處的取值