헤시안 행렬 헤시안 행렬(Hessian Matrix)은 다변수 실수값 함수의 이계도함수(second-order partial derivatives)를 정사각형 행렬 형태로 배열한 것으로, 함수의 국소적 곡률 정보를 제공하는 중요한 수학적 도구입니다. 선형대수학과 최적화 이론, 머신러닝, 물리학 등 다양한 분야에서 널리 사용되며, 특히 함수의 극값(최대값, …

뉴턴-랩슨 방법 (Newton-Raphson Method) 1. 개요 뉴턴-랩슨 방법은 실함수 을 만족하는 해(root)를 수치적으로 찾기 위해 사용되는 대표적인 개방형 근사 알고리즘이다. 이 방법은 현재 추정치에서의 접선을 이용하여 함수값이 0이 되는 지점을 반복적으로 예측함으로써 실제 해에 빠르게 접근하는 것을 목적으로 하며, [[수치해석]] 및 [[최…

The Elements of Statistical Learning (ESL) 1. 개요 The Elements of Statistical Learning (ESL)은 통계적 학습 이론(Statistical Learning Theory)의 수학적 기초와 머신러닝(Machine Learning, 이하 ML) 알고리즘의 원리를 체계적으로 다룬 학술 서적으로, 데…

준뉴턴 방법 (Quasi-Newton Methods) 준뉴턴 방법(Quasi-Newton Methods)은 목적 함수의 2차 미분 정보인 헤시안 행렬(Hessian Matrix)을 직접 계산하는 대신, 1차 미분 값인 그라디언트(Gradient)의 변화량을 통해 헤시안의 근사치를 반복적으로 업데이트하여 최적해를 찾는 수치 최적화 알고리즘입니다. 1. 개요 …

비선형 최적화 (Nonlinear Optimization) 개요 비선형 최적화(Nonlinear Optimization)는 목적 함수(objective function) 또는 제약 조건(constraints) 중 적어도 하나가 비선형(non-linear)인 수학적 문제를 해결하기 위한 알고리즘 및 방법론의 집합을 의미합니다. 선형 계획법(Linear Pro…

최적화 개요 최적화(Opt)는 주어진 조건에서 가장 좋은 해를 찾는 과정을 의미하며, 데이터과학 기계학습, 공학 경제학 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 한다.과학에서는 모델의 예측 성능을 향상시키기 위해 손실 함수(Loss Function)를 최소화, 제약 조건을 만족하면서 목표 함수를 극대화/극소화하는 작업이 자주 발생한다. 최적화 알고리즘은 이러한 …

BFGS BFGS(Broyden–Fletcher–Goldfarb–Shanno 알고리즘은 비선형 최적화 문제에서 널리 사용되는 준뉴턴(Quasi-Newton) 방법 중 하나로, 목적 함수의 최소값을 반복적으로 탐색하는 데 효과적입니다. 특히, 목적 함수의 2차 미분(헤시안 행렬)을 직접 계산하지 않고도 뉴턴 방법과 유사한 수렴 성능을 달성할 수 있어, 수치 …