求解时变非线性方程组的两层迭代法

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时变问题在科学与工程领域受到广泛关注,如信号处理、机器人控制、人脸识别、在线计算等.本文主要探讨求解时变非线性方程组的两层迭代法,具体工作如下.首先关注时变非线性方程组的求解精度问题,借助经典Newton法的思想推导出一个适用于时变非线性方程组的时变Newton法,并通过引入两层迭代思想,将经典的Newton法作为内迭代控制时变非线性方程组的求解精度,构造出两层Newton迭代算法.理论分析表明该方法是能够收敛的,并给出了其相对于所选取时间间隔的误差估计.其次,我们注意到部分时变非线性方程组导数不易求得,从避免求导数的方向出发并借助经典Broyden算法的思想,将前一个方法改进为两层逆Broyden算法.最后我们从这两种方法中总结出一般的两层迭代法框架,并以修正的两层Newton算法为例说明两层迭代框架下可通过选取不同的内、外迭代法构造新的两层迭代算法.数值实验表明,这些方法均是可行且有效的.本文主要分为五章:第一章引言主要介绍论文的背景以及基本的ZNN方法、两层迭代思想.第二章为预备知识,主要回顾一些非线性方程组领域的经典算法.第三章主要推导了求解时变非线性方程组的两层Newton迭代法,并给出了收敛性与误差分析.为了避免求导数,第四章推导了两层逆Broyden迭代法.最后,第五章总结了一般的两层迭代框架,提出了修正的两层Newton迭代法.对于本文中的每个迭代法,我们均以数值实验加以验证.
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