绝对值方程的算法及收敛性分析

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绝对值方程(AVE) Ax x=b, A R n n,b Rn是一类特殊的非线性方程,其研究来源于线性互补问题。由于AVE与LCP的等价性,使得许多数学问题,如二次规划、线性互补问题都可以转化为绝对值方程进行求解,因此它具有很强的应用背景。本文在Mangasarian等人的工作基础上,主要研究了绝对值方程的求解问题,在绝对值方程有解(即A的奇异值大于1时)的条件下,首先根据其半光滑的特性,通过构造光滑逼近函数,提出了带有评价函数的光滑牛顿算法;接着又通过理论推导表明绝对值方程等价于无约束最小化问题,进而提出全局迭代算法。理论及数值实验都说明了以上算法的收敛性和可行性。本文共分五章,主要结构如下:第一章绪论,主要简述了AVE的研究背景及现状,列举了相关的理论并对已有的几种算法及思想做了具体介绍。第二章,本章主要证明AVE与BLP和LCP的等价性,并介绍了关于解存在性的择一性定理。第三章,在矩阵A的奇异值大于1的条件下,直接给出了绝对值方程的一个光滑函数,建立了求解AVE的光滑牛顿算法,并证明了算法的收敛性,给出了具体的数值实验结果。第四章,本章引入极大熵函数,通过推导证明得到了绝对值方程的另一个光滑函数,并提出了求解的迭代算法及收敛性分析。实验数据也表明该方法确实正确并有效。第五章,在Noor的理论上,通过变换证明绝对值方程等价于无约束最小化问题,并给出了具体的迭代算法步骤,接着证明了该算法的收敛性,数值实验也说明了算法的可行性。
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