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Least-Squares-Lösungen und Dämpfung bei unterbestimmten nichtlinearen Gleichungssystemen

Least-squares-solutions and damping for under-determined systems of nonlinear equations

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Zusammenfassung

Für die numerische Behandlung von unterbestimmten Systemen nichtlinearer Gleichungen werden Least-Squares-Lösungen definiert und geeignete Iterationsverfahren abgeleitet. Insbesondere wird ein gedämpftes Newton-ähnliches Verfahren heuristisch hergeleitet, bei dem die multiplikativen Dämpfungsfaktoren als zusätzliche Unbekannte betrachtet werden und im Least-Squares-Sinn im Verlaufe der Iterationen ermittelt werden. Für eine dazu verwandte Modifizierung wird ein semilokaler Konvergenzsatz bewiesen.

Abstract

Least-squares-solutions are defined and appropriate iterative methods are derived for the numerical solution of under-determined systems of non-linear equations. Especially an heuristic derivation of a damped Newton-like method is given in which the multiplicative damping factors are considered as additional unknowns to be computed during the iterations in the least-squares sense. A semilocal convergency theorem is proved for a related modification.

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Literatur

  1. Bjerhammar, A.: A generalized matrix algebra. Trans. of the Royal Inst. of Techn. Stockholm, Sweden, Nr. 124, 1958.

  2. Boullion, Th. L., Odell, P. L.: Generalized inverse matrizes. New York: Wiley-Interscience 1971.

    Google Scholar 

  3. Brown, K., Dennis, J.: Derivate free analogues of the Levenberg-Marquardt and Gauss algorithm for nonlinear least squares approximation. Num. Math.18, 289–297 (1972).

    Google Scholar 

  4. Davies, M., Whitting, I. J.: A modified form of Levenberg's correction, in: Numerical Methods for Non-linear Optimisation (Lootsma, F. A., ed.), London-New York: Academic Press 1972.

    Google Scholar 

  5. Dennis, J.: On Newton-like methods. Numer. Math.11, 324–330 (1968).

    Google Scholar 

  6. Dinkelbach, W.: Sensitivitätsanalysen und parametrische Programmierung. Berlin-Heidelberg-New York: Springer 1969.

    Google Scholar 

  7. Eggensperger, R.: Dämpfung nach der Methode der kleinsten Quadrate bei der iterativen Lösung nichtlinearer Gleichungssysteme, Diplomarbeit am Institut für Anw. der Geodäsie im Bauwesen der Universität Stuttgart, 1974.

  8. Franklin, J. N.: On Tikhonov's method for ill-posed problems. Math. of Comp.28, 889–907 (1974).

    Google Scholar 

  9. Freudenstein, F., Roth, B.: Numerical solution of systems of nonlinear equations. J. Assoc. Comp. Mach10, 550–556 (1963).

    Google Scholar 

  10. Glatzee, E., Wilson, R.: Adaptive automatic correction in optical design. Appl. Optics7, 265–276 (1968).

    Google Scholar 

  11. Linkwitz, K., Schek, H.-J.: Einige Bemerkungen zur Berechnung von vorgespannten Seilnetzkonstruktionen. Ingenieur-Archiv40, 145–158 (1970).

    Google Scholar 

  12. Natterer, F.: The finite element method for ill-posed problems. Universität Saarbrücken, Fachbereich Angewandte Mathematik und Informatik, Manuskript 1976.

  13. Noble, B.: Computing the Moore-Penrose generalized inverse, in: Generalized Inverses and Applications (Nashed, M., ed.). New York: Academic Press, 1976.

    Google Scholar 

  14. Ortega, J. M., Rheinboldt, W. C.: Iterative solution of nonlinear equations. London-New York: Academic Press 1970.

    Google Scholar 

  15. Petry, W.: Eine Verallgemeinerung des Newtonschen Iterationsverfahrens. Computing7, 25–45 (1971).

    Google Scholar 

  16. Schek, H.-J.: The force density method for form finding and computation of general networks. CMAME3, 115–134 (1974).

    Google Scholar 

  17. Schek, H.-J.: Least-Squares-Lösungen und optimale Dämpfung bei nichtlinearen Gleichungs-systemen im Zusammenhang mit der bedingten Ausgleichung. ZfV100, 68–77 (1975).

    Google Scholar 

  18. Voith, R. P., Vogt, W. G., Mickle, M. H.: On the computation of the generalized inverse by classical minimization. Computing9, 175–187 (1972).

    Google Scholar 

  19. Tewarson, R. P.: Solution of linear equations in remote sensing and picture reconstruction. Computing10, 221–230 (1972).

    Google Scholar 

  20. Ziebarth, H.: Ein Beitrag zur Berechnung von Teleskoptragwerken mit homologen elastischen Deformationen, Diss. TH. Aachen, 1975.

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Schek, H.J., Eggensperger, R. Least-Squares-Lösungen und Dämpfung bei unterbestimmten nichtlinearen Gleichungssystemen. Computing 19, 157–170 (1977). https://doi.org/10.1007/BF02252353

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