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本论文研究求解凸约束非线性单调方程组的BFGS算法和有限记忆BFGS算法,建立算法的收敛性,并通过数值实验验证算法的有效性.
第一章,介绍求解无约束优化问题和非线性方程组的拟牛顿算法,介绍BFGS方法和有限记忆BFGS方法的研究及发展现状;简单介绍凸函数与凸集的理论基础.
第二章,提出求解凸约束非线性单调方程组的BFGS方法.该算法的重要特点是不需要计算方程组的Jocobian矩阵;不需要求解一个线性系统子问题来确定搜索方向,因此可以用来求解非光滑的方程组.在适当的条件下,我们证明算法的全局收敛性,并通过数值试验验证算法的有效性.
第三章,提出求解凸约束的非线性单调方程组的有限记忆的BFGS方法,相比于第二章中的算法,本章所提算法不需要存储矩阵,节省存储空间,加快算法运行速度,提高数值效率,从而更容易应用到求解大规模的问题.最后证明算法的全局收敛性,并使用大规模的问题对算法进行测试,验证了算法的有效性.
第四章,给出本论文的总结,并提出一些值得继续探讨的方向.