18-05 The Broyden Class

The Broyden class는 BFGS, DFP, SR1을 다음의 공식으로 일반화시킨다.

  • Note: \(B^+_{\text{BFGS}}\)와 \(B^+_{\text{DFP}}\)는 각각 BFGS와 DFP에 의해 유도되는 \(B^+\)다.
\[B^+ = (1 - \phi)B^+_{\text{BFGS}} + \phi B^+_{\text{DFP}}, \text{ for } \phi \in \mathbb{R}.\]

\(v\)를 \(\frac{y}{y^Ts} - \frac{Bs}{s^TBs}\)로 정의하면 위 공식은 아래와 같이 정리된다.

\[B^+ = B - \frac{Bss^TB}{s^TBs} + \frac{yy^T}{y^Ts} + \phi(s^TBs)vv^T.\]

Observe:

  • \(\phi =0\)일때, 위 update는 BFGS와 동일해진다.
  • \(\phi =1\)일때, 위 update는 DFP와 동일해진다.
  • \(\phi = \frac{y^Ts}{y^Ts - s^TBs}\)일때, 위 update는 SR1과 동일해진다.

*참고: \(\phi\)의 범위를 \([0,1]\)로 제한한 특수한 경우를 restricted Broyden class라 부른다 [14].