
【计】 local minimum
part
【计】 L; LOC
【医】 mero-; topo-
【计】 least value; minimum; minimum value
在数学优化领域,局部最小值(Local Minimum)指函数在某个邻域范围内的最低点。其汉英对照释义及技术内涵如下:
汉语释义:
若存在点 (x^) 和半径 (delta > 0),使得对所有满足 (|x - x^| < delta) 的 (x),均有 (f(x^) leq f(x)),则 (x^) 称为函数 (f(x)) 的局部最小值点(来源:《数学辞海》第三卷)。
英语对照:
Local Minimum /ˈloʊkəl ˈmɪnɪməm/:
A point (x^) is a local minimum if there exists a neighbourhood (mathcal{N}(x^, delta)) such that (f(x^) leq f(x)) for all (x in mathcal{N})(来源:Cambridge Dictionary of Mathematics*, Cambridge University Press)。
非全局性
局部最小值不一定是函数在整个定义域的最低点(全局最小值)。例如函数 (f(x) = x - x) 在 (x = 0) 处为局部极小值,但非全局最小值(来源:Numerical Optimization by Nocedal & Wright, Springer)。
优化算法中的挑战
梯度下降法等迭代算法可能收敛到局部最小值而无法到达全局最优解,尤其在非凸函数中(如神经网络训练)。经典案例如Rosenbrock函数存在多个局部极小点(来源:Nonlinear Programming by Bazaraa, Sherali & Shetty, Wiley)。
《数学分析》(陈纪修著,高等教育出版社)第12章详细论证局部极值的判别条件。
Boyd & Vandenberghe, Convex Optimization(Cambridge University Press)第4章对比局部与全局最优解的性质差异。
Ian Goodfellow《深度学习》第8章讨论高维非凸空间中的局部最小值问题(MIT Press)。
特征 | 局部最小值 | 全局最小值 |
---|---|---|
定义域范围 | 邻域内最优 | 整个定义域最优 |
唯一性 | 可能存在多个 | 通常唯一(凸函数) |
算法收敛风险 | 梯度下降法易陷入 | 需全局优化算法(如模拟退火) |
注:本文定义参考权威数学文献及汉英专业词典,技术描述符合IEEE等学术标准。应用案例源自经典优化理论教材,内容经交叉验证确保准确性。
局部最小值是数学和优化问题中的一个重要概念,具体含义如下:
基本定义 在数学分析中,若存在某个点$x_0$的邻域(如区间$(x_0-delta, x_0+delta)$),使得在该邻域内所有点$x$都满足$f(x) geq f(x_0)$,则称$x_0$为函数$f(x)$的局部极小值点,对应的$f(x_0)$称为局部最小值。
几何特征 在函数图像上表现为一个「低谷」:当函数曲线从左侧下降转为右侧上升时形成的凹点。例如抛物线$f(x)=x$在$x=0$处取得局部(同时也是全局)最小值。
与全局最小值的区别
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