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Erschienen in: Journal of Applied Mathematics and Computing 4/2022

28.08.2021 | Original Research

Efficient regularized Newton-type algorithm for solving convex optimization problem

verfasst von: Shazia Javed, Areeba Khan

Erschienen in: Journal of Applied Mathematics and Computing | Ausgabe 4/2022

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Abstract

In this paper, the subspace properties of trust-region methods are employed to develop a regularized Newton-type (RNT) algorithm for solving convex optimization problem. The proposed RNT algorithm is analyzed for quadratic convergence under the local error bound conditions and global convergence for unconstrained convex optimization problems which may have singular Hessian at the solutions. Afterwards numerical results are presented to show the efficiency and robustness of the proposed algorithm in producing an optimal solution for the given problem.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Bradie, B.: A friendly introduction to numerical analysis. Pearson Education India (2006) Bradie, B.: A friendly introduction to numerical analysis. Pearson Education India (2006)
2.
Zurück zum Zitat Chong, E.K., Zak, S.H.: An Introduction to Optimization, vol. 76. John Wiley & Sons, New York (2013)MATH Chong, E.K., Zak, S.H.: An Introduction to Optimization, vol. 76. John Wiley & Sons, New York (2013)MATH
3.
Zurück zum Zitat Dehghan Niri, T., Heydari, M., Hosseini, M.: Correction of trust region method with a new modified newton method. Int. J. Comput. Math. 97(5), 1118–1132 (2020)MathSciNetCrossRef Dehghan Niri, T., Heydari, M., Hosseini, M.: Correction of trust region method with a new modified newton method. Int. J. Comput. Math. 97(5), 1118–1132 (2020)MathSciNetCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Fan, J., Yuan, Y.: A regularized newton method for monotone nonlinear equations and its application. Optim. Methods Softw. 29(1), 102–119 (2014)MathSciNetCrossRef Fan, J., Yuan, Y.: A regularized newton method for monotone nonlinear equations and its application. Optim. Methods Softw. 29(1), 102–119 (2014)MathSciNetCrossRef
5.
Zurück zum Zitat Kelley, C.T.: Iterative Methods for Optimization, vol. 18. SIAM, Philadelphia (1999)CrossRef Kelley, C.T.: Iterative Methods for Optimization, vol. 18. SIAM, Philadelphia (1999)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat Levenberg, K.: A method for the solution of certain non-linear problems in least squares. Quart. Appl. Math. 2(2), 164–168 (1944)MathSciNetCrossRef Levenberg, K.: A method for the solution of certain non-linear problems in least squares. Quart. Appl. Math. 2(2), 164–168 (1944)MathSciNetCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Li, D.H., Fukushima, M., Qi, L., Yamashita, N.: Regularized newton methods for convex minimization problems with singular solutions. Comput. Optim. Appl. 28(2), 131–147 (2004)MathSciNetCrossRef Li, D.H., Fukushima, M., Qi, L., Yamashita, N.: Regularized newton methods for convex minimization problems with singular solutions. Comput. Optim. Appl. 28(2), 131–147 (2004)MathSciNetCrossRef
8.
Zurück zum Zitat Li, L., Qin, M., Wang, H.: A regularized newton method with correction for unconstrained convex optimization. Open J. Optim. 5(01), 44 (2016)CrossRef Li, L., Qin, M., Wang, H.: A regularized newton method with correction for unconstrained convex optimization. Open J. Optim. 5(01), 44 (2016)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Marquardt, D.W.: An algorithm for least-squares estimation of nonlinear parameters. J. Soc. Ind. Appl. Math. 11(2), 431–441 (1963)MathSciNetCrossRef Marquardt, D.W.: An algorithm for least-squares estimation of nonlinear parameters. J. Soc. Ind. Appl. Math. 11(2), 431–441 (1963)MathSciNetCrossRef
10.
Zurück zum Zitat Moré, J.J.: The levenberg-marquardt algorithm: implementation and theory. In: Numerical analysis, pp. 105–116 (1978) Moré, J.J.: The levenberg-marquardt algorithm: implementation and theory. In: Numerical analysis, pp. 105–116 (1978)
11.
Zurück zum Zitat Nashed, M., Chen, X.: Convergence of newton-like methods for singular operator equations using outer inverses. Numerische Mathematik 66(1), 235–257 (1993)MathSciNetCrossRef Nashed, M., Chen, X.: Convergence of newton-like methods for singular operator equations using outer inverses. Numerische Mathematik 66(1), 235–257 (1993)MathSciNetCrossRef
12.
Zurück zum Zitat Powell, M.J.D.: Convergence properties of a class of minimization algorithms. Nonlinear Program. 2, 1–27 (1975) Powell, M.J.D.: Convergence properties of a class of minimization algorithms. Nonlinear Program. 2, 1–27 (1975)
13.
Zurück zum Zitat Sun, D.: A regularization newton method for solving nonlinear complementarity problems. Appl. Math. Optim. 40(3), 315–339 (1999)MathSciNetCrossRef Sun, D.: A regularization newton method for solving nonlinear complementarity problems. Appl. Math. Optim. 40(3), 315–339 (1999)MathSciNetCrossRef
14.
Zurück zum Zitat Sun, W., Yuan, Y.X.: Optimization Theory and Methods: Nonlinear Programming, vol. 1. Springer Science & Business Media, Cham (2006)MATH Sun, W., Yuan, Y.X.: Optimization Theory and Methods: Nonlinear Programming, vol. 1. Springer Science & Business Media, Cham (2006)MATH
15.
Zurück zum Zitat Tseng, P.: Error bounds and superlinear convergence analysis of some newton-type methods in optimization. In: Nonlinear Optimization and Related Topics, pp. 445–462 (2000) Tseng, P.: Error bounds and superlinear convergence analysis of some newton-type methods in optimization. In: Nonlinear Optimization and Related Topics, pp. 445–462 (2000)
Metadaten
Titel
Efficient regularized Newton-type algorithm for solving convex optimization problem
verfasst von
Shazia Javed
Areeba Khan
Publikationsdatum
28.08.2021
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Journal of Applied Mathematics and Computing / Ausgabe 4/2022
Print ISSN: 1598-5865
Elektronische ISSN: 1865-2085
DOI
https://doi.org/10.1007/s12190-021-01620-y

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