信赖域算法是一类重要的数值优化方法,广泛应用于非线性优化问题。其核心思想是在每次迭代时构造一个局部模型,并在一个信赖域内求解该模型的近似最优解。根据模型类型和子问题求解策略的不同,信赖域算法可分为以下几类:1.基于二次模型的方法:如经典的Trust-Region-Newton法,利用二阶泰勒展开构造模型,适用于光滑优化问题。2.基于折线法的方法:如Dogleg法,通过折线路径近似求解子问题,平衡计算效率与精度。3.自适应信赖域方法:通过动态调整信赖域半径,提高算法鲁棒性。4.非精确求解方法:针对大规模问题,采用近似技术求解子问题。5.复合型信赖域方法:处理非光滑优化问题,如结合邻近算子的扩展形式。这些方法在收敛性、计算复杂度和适用性方面各有特点,针对不同问题类型可选择合适的变种。当前研究热点包括随机版本的信赖域算法、分布式实现以及与深度学习的结合等方向。