levmar

levmar คือการดำเนินการตาม Levenberg-Marquardt ไม่เชิงเส้นสองน้อยที่สุดขั้นตอนวิธีใน C / C ++. มา
ประจำ lmder จาก Minpack ดำเนินการในช่วงต้นยุค 80 ที่อาร์กอนชาติ Lab, อาจจะเป็นที่ ส่วนใหญ่ใช้กันอย่างแพร่หลายการดำเนินงานฟรีของขั้นตอนวิธี LM lmder เขียนใน FORTRAN77 และปีที่ผ่านมาได้พิสูจน์ให้เป็นชิ้นที่เชื่อถือได้ของซอฟแวร์ พิจารณาว่าการปฏิบัติ FORTRAN สามารถเรียกจาก C / C ++, หนึ่งอาจสงสัยเกี่ยวกับแรงจูงใจสำหรับการเขียนรุ่น LM ในซีดีปัญหาคือว่าเมื่อ FORTRAN ถูกเรียกจาก C, โปรแกรมเมอร์ควรทราบ (และเป็นไปตาม ) กฎระเบียบต่างๆเกี่ยวกับ mangling ชื่อผ่านอาร์กิวเมนต์อาร์เรย์หลายมิติรูปแบบหน่วยความจำการประชุมการเชื่อมโยง ฯลฯ ที่มีความเป็นธรรมชาติเมื่อเทียบกับกฎ C สามัญ เหตุผลที่สองคือว่าวิธีการนี​​้จะใช้เวลาสำหรับการรับว่าคอมไพเลอร์ FORTRAN สำหรับสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมเป้าหมายที่มีอยู่ซึ่งอาจไม่จำเป็นต้องเป็นกรณีที่ อีกเหตุผลหนึ่งที่จะทำอย่างไรกับความล้มเหลวที่จะเข้าใจการทำงานภายในของการดำเนิน FORTRAN: เป็นครั้งคราวเมื่อมันจำเป็นที่จะต้องเข้าใจในสิ่งที่ได้อย่างแม่นยำรหัส FORTRAN ไม่บางชิ้นของมันอาจจะดูเหมือนไม่สามารถเข้าใจการเขียนโปรแกรมโดยปราศจากความรู้ของ FORTRAN ใด ๆ FORTRAN อัตโนมัติเพื่อแปล C (เช่น f2c) ไม่สามารถแก้ปัญหาตั้งแต่รหัส C ผลิตเป็นอ่านไม่ออกสวย "ฝึกหัด" มนุษย์ นอกจากนี้เอกสารอธิบายคณิตศาสตร์ซึ่งการดำเนินงานเป็นไปตามอาจจะปิดบังหรือไม่สามารถเข้าถึง สุดท้าย แต่ไม่น้อย, การดำเนินงานของผู้สมัคร LM ใน C ควรจะเป็นอิสระและเสียงเทคนิค ตัวอย่างเช่นตัวแปร C ของขั้นตอนวิธี LM ที่นำเสนอใน "เชิงตัวเลขสูตร" หนังสือ (เช่น mrqmin) ไม่เคยเลือกที่น่าสนใจ: นอกจากจะมีลิขสิทธิ์ของมันก็มีชื่อเสียงจะขาดความทนทานมา
. ด้วยเหตุผลดังกล่าวข้างต้นผมได้พัฒนาแพคเกจ levmar ซึ่งรวมถึงการใช้งาน C ของรสชาติ LM ที่ยังใช้งานได้ด้วย C ++ levmar รวมถึงความแม่นยำคู่และเดี่ยวการใช้งาน LM ทั้งสองมีความแตกต่างและการวิเคราะห์ จำกัด ห้วง Jacobians มีให้เสียค่าใช้จ่ายภายใต้เงื่อนไขของใบอนุญาตสาธารณะทั่วไป ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลัง levmar unconstrained จะอธิบายในรายละเอียดในเอกสารประกอบการบรรยายเรื่องวิธีการที่ไม่เป็นเชิงเส้นสองน้อยปัญหาโดยพเซน HB นีลเซ่นและทุม Tingleff, มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่งเดนมาร์ก; การใช้ Matlab ขั้นตอนวิธีการที่นำเสนอในเอกสารประกอบการบรรยายนอกจากนี้ยังมี หมายเหตุ แต่ที่กำหนดของการลดปัญหาที่นำมาใช้ที่นี่จะแตกต่างจากที่ระบุไว้ในเอกสารประกอบการบรรยายการใช้งานฟังก์ชั่นมา
ของ. มา
levmar มีฟังก์ชั่นการใช้งาน callable หลายเชื่อฟัง ต่อไปนี้การตั้งชื่อการประชุม: ตัวอักษรตัวแรก (งหรือ s) ระบุความแม่นยำคู่หรือเดี่ยวและต่อท้าย (_der หรือ _dif) หมายถึงจาโคเบียนวิเคราะห์หรือโดยประมาณ หากปัจจุบัน LEC, BC และส่วนประกอบ Blec บ่งบอกถึงสมการเชิงเส้นกล่องและกล่องพร้อมกันและข้อ จำกัด ของสมการเชิงเส้นตามลำดับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งรวมถึงฟังก์ชั่น levmar ด้านล่าง:
บริษัท เพิ่มประสิทธิภาพ Unconstrained มา
dlevmar_der (): ความแม่นยำสอง, จาโคเบียนวิเคราะห์
dlevmar_dif (): ความแม่นยำสองความแตกต่างแน่นอนห้วง
slevmar_der จาโคเบียน (): ความแม่นยำเดียวจาโคเบียนวิเคราะห์
slevmar_dif (): ความแม่นยำเดียวต่างสืบห้วงจาโคเบียน

การเพิ่มประสิทธิภาพมา
dlevmar_lec_der () : ความแม่นยำสอง จำกัด สมการเชิงเส้น, จาโคเบียนวิเคราะห์
dlevmar_lec_dif (): ความแม่นยำสอง จำกัด สมการเชิงเส้นแตกต่างแน่นอนห้วงจาโคเบียน
slevmar_lec_der (): ความแม่นยำเดียว จำกัด สมการเชิงเส้น, จาโคเบียนวิเคราะห์
slevmar_lec_dif (): ความแม่นยำเดียว จำกัด สมการเชิงเส้นแตกต่างแน่นอนห้วงจาโคเบียนมา
dlevmar_bc_der (): ความแม่นยำสอง จำกัด กล่องจาโคเบียนวิเคราะห์
dlevmar_bc_dif (): ความแม่นยำสอง จำกัด กล่อง จำกัด ความแตกต่างห้วงจาโคเบียน
slevmar_bc_der (): ความแม่นยำเดียว จำกัด กล่องจาโคเบียนวิเคราะห์
slevmar_bc_dif (): ความแม่นยำเดียว จำกัด กล่องต่างสืบห้วงจาโคเบียนมา
dlevmar_blec_der (): คู่ ความแม่นยำกล่องและข้อ จำกัด ของสมการเชิงเส้น, จาโคเบียนวิเคราะห์
dlevmar_blec_dif (): ความแม่นยำสองกล่องและข้อ จำกัด ของสมการเชิงเส้นแตกต่างแน่นอนห้วงจาโคเบียน
slevmar_blec_der (): ความแม่นยำเดียวกล่องและข้อ จำกัด ของสมการเชิงเส้น, จาโคเบียนวิเคราะห์
slevmar_blec_dif (): ความแม่นยำเดียวกล่องและข้อ จำกัด ของสมการเชิงเส้นแตกต่างแน่นอนห้วงจาโคเบียนมา
ขอให้สังเกตว่าการใช้แตกต่างแน่นอนที่ใกล้เคียงกับผลการจาโคเบียนในการประเมินผลการทำงานซ้ำ ๆ ที่จะติดตั้ง มุ่งมั่นที่จะลดจำนวนรวมของการประเมินเหล่านี้ฟังก์ชั่น xxxxxxx_dif ดำเนินการประมาณเส้นผ่านการจาโคเบียนโดยใช้การจัดอันดับของ Broyden หนึ่งการปรับปรุง ฟังก์ชั่นทั้งหมดแก้ปัญหาเดียวกันคือพวกเขาแสวงหาพารามิเตอร์เวกเตอร์พีที่อธิบายที่ดีที่สุด (ในแง่ของบรรทัดฐาน L2) วัดเวกเตอร์ x อีกอย่างแม่นยำให้ฟังก์ชั่นเวกเตอร์ f: R ^ เมตร -> R ^ n กับ n> = เมตรพวกเขาคำนวณ AP เช่นว่า f (P) ~ = x คือบรรทัดฐานสอง || อี || ^ 2 = | | XF (P) || ^ 2 จะลดลง นอกจากนี้ข้อ จำกัด ของรูปแบบกล่องปอนด์ [i]

มีอะไรใหม่ ในข่าวประชาสัมพันธ์นี้:

• รุ่นนี้เพิ่มการสนับสนุนสำหรับ ปรับขนาดเส้นทแยงมุมไป xlevmar_bc_der () ซึ่งสามารถปรับปรุงการบรรจบกันเมื่อจุดเริ่มต้นที่อยู่ห่างไกลจากผืนจริง.
• แก้ระบบเชิงเส้นสนับสนุนการสลายตัวขนาน Cholesky กับพลาสม่า, ห้องสมุดพีชคณิตเชิงเส้นสำหรับการประมวลผลแบบ multi-core.
• แก้เชิงเส้นได้รับการแก้ไขเพื่อให้พวกเขาทำงานในสามเหลี่ยมล่างของเมทริกซ์สมมาตรซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้นแคช.
• แฟ้มการกำหนดค่า CMake สำหรับการสร้างโครงการที่ได้รับการปรับปรุง.
• หลายเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยอื่น ๆ ที่ได้รับการทำ.

มีอะไรใหม่ ในรุ่น 2.5:

• ข้อควรระวังสำหรับผู้ใช้รุ่นก่อนหน้านี้: สำหรับความสอดคล้องที่ดีขึ้นและหลีกเลี่ยงการ ความขัดแย้งชื่อของไฟล์ส่วนหัว levmar ที่ถูกเปลี่ยนจาก lm.h เพื่อ levmar.h; โปรดอัปเดตไฟล์ที่มาของคุณตาม.
• เพิ่มการสนับสนุนสำหรับการลดภายใต้กล่องพร้อมกันสมการเชิงเส้นและข้อ จำกัด ความไม่เท่าเทียมกัน (ดูฟังก์ชั่น xlevmar_bleic_der () & xlevmar_bleic_dif ()).
• ห่ออำนวยความสะดวกในการดำเนินการ xlevmar_bleic_der () & xlevmar_bleic_dif () การจัดการกับกรณีข้อ จำกัด ที่เรียบง่ายเช่น xlevmar_blic_der () & xlevmar_blic_dif () ลดการสนับสนุนภายใต้กล่องและข้อ จำกัด เชิงเส้นความไม่เท่าเทียมกันเท่านั้น.
• เพิ่มแก้ระบบเชิงเส้นขึ้นอยู่กับการสลายตัว UDUt (เช่น sqrt ฟรี Cholesky).
• การแกะคัดลอกบางส่วนของหน่วยความจำที่ไม่จำเป็นจากการเชิงเส้นมากที่สุดแก้.
• เพิ่มข้อมูลที่กระชับใหม่ปัญหาการทดสอบ (ออสบอร์).
• ทำไม่กี่อื่น ๆ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย.

มีอะไรใหม่ ในรุ่น 2.4:

• ข้อควรระวังสำหรับผู้ใช้รุ่นก่อนหน้านี้: ขนาดของการโต้แย้งข้อมูล (เช่น LM_INFO_SZ) เพิ่มขึ้นโดยหนึ่งในการรองรับข้อมูลกลับมาใหม่ (เช่นข้อมูล [9]) ที่สอดคล้องกับจำนวนรวมของระบบเชิงเส้นการแก้ไขในระหว่างการลด ดัชนีของฟิลด์กลับมาก่อนหน้านี้ในอาร์เรย์ข้อมูลยังคงไม่เปลี่ยนแปลง.
• การดำเนินการโครงการแคชมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับการคำนวณโดยประมาณรัฐ J ^ T * J and J ^ T * อีเมลสำหรับปัญหาการลดขนาดเล็ก.
• มั่นใจว่าการทำงานหน่วยความจำเก็บไว้ระหว่างสวดของนักแก้เชิงเส้นจะถูกปล่อยออกมาเมื่อมีการยกเลิกของการปฏิบัติ levmar.
• มั่นใจว่าแก้เชิงเส้นจ้างขั้นต่ำจำนวนเงินที่จำเป็นของหน่วยความจำช่วยหลีกเลี่ยงการเป็นครั้งคราวมากกว่าการจัดสรร.
• ดำเนินการห่วงคลี่โครงการสำหรับการเร่งขึ้นการคำนวณของ e = x-HX.
• คงที่คู่ของปัญหาเกี่ยวกับการจัดตำแหน่งของหน่วยความจำบนระบบ 64 บิต.
• เพิ่มฟังก์ชั่นในการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจ.
• จัดการกับปัญหาเล็ก ๆ น้อย ๆ .