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lectures/newton_method.md

Lines changed: 9 additions & 17 deletions
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -34,25 +34,21 @@ kernelspec:
3434

3535
## 概述
3636

37-
许多经济问题涉及寻找[不动点
38-
39-
[不动点](https://en.wikipedia.org/wiki/Fixed_point_(mathematics))[零点](https://en.wikipedia.org/wiki/Zero_of_a_function)(有时也称为"根")。
37+
许多经济问题涉及寻找[不动点](https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%8D%E5%8A%A8%E7%82%B9?fromModule=lemma_search-box)[零点](https://baike.baidu.com/item/%E9%9B%B6%E7%82%B9/19736260?fromModule=lemma_search-box)(有时也称为"根")。
4038

4139
例如,在简单的供需模型中,均衡价格是使超额需求为零的价格。
4240

4341
换句话说,均衡是超额需求函数的零点。
4442

4543
有各种计算技术可用于求解不动点和零点。
4644

47-
在本讲中,我们将学习一种重要的基于梯度的技术,称为[牛顿法](https://en.wikipedia.org/wiki/Newton%27s_method)
45+
在本讲中,我们将学习一种重要的基于梯度的技术,称为[牛顿法](https://baike.baidu.com/item/%E7%89%9B%E9%A1%BF%E8%BF%AD%E4%BB%A3%E6%B3%95?fromModule=lemma_search-box)
4846

49-
牛顿法并不总是有效,但在适用的情况下,与其他方法相比,收敛速度通常较快
47+
牛顿法并非总是有效,但在适用的情况下,其收敛速度通常比其他方法更快
5048

5149
本讲将在一维和多维环境中应用牛顿法来解决不动点和零点查找问题。
5250

53-
* 在寻找函数$f$的不动点时,牛顿法通过求解一个
54-
55-
函数 $f$ 的线性近似。
51+
* 在寻找函数$f$的不动点时,牛顿法通过求解一个函数 $f$ 的线性近似。
5652

5753
* 在寻找函数 $f$ 的零点时,牛顿法通过求解函数 $f$ 的线性近似的零点来更新
5854
现有的猜测值。
@@ -90,7 +86,7 @@ plt.rcParams["figure.figsize"] = (10, 5.7)
9086

9187
## 用牛顿法计算不动点
9288

93-
在本节中,我们将在[索洛增长模型](https://en.wikipedia.org/wiki/Solow%E2%80%93Swan_model)的框架下求解资本运动规律的不动点。
89+
在本节中,我们将在[索洛增长模型](https://baike.baidu.com/item/%E6%96%B0%E5%8F%A4%E5%85%B8%E5%A2%9E%E9%95%BF%E6%A8%A1%E5%9E%8B?fromtitle=%E7%B4%A2%E6%B4%9B%E5%A2%9E%E9%95%BF%E6%A8%A1%E5%9E%8B&fromid=7557049&fromModule=lemma_search-box)的框架下求解资本运动规律的不动点。
9490

9591
我们将通过可视化方式检查不动点,用连续逼近法求解,然后应用牛顿法来实现更快的收敛。
9692

@@ -116,7 +112,7 @@ plt.rcParams["figure.figsize"] = (10, 5.7)
116112

117113
换句话说,我们要寻找一个 $k^* > 0$ 使得 $g(k^*)=k^*$。
118114

119-
* 这样的 $k^*$ 被称为[稳态](https://en.wikipedia.org/wiki/Steady_state)
115+
* 这样的 $k^*$ 被称为[稳态](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A9%A9%E6%85%8B_(%E7%B3%BB%E7%B5%B1))
120116
因为当 $k_t = k^*$ 时意味着 $k_{t+1} = k^*$。
121117

122118
用纸笔解方程 $g(k)=k$,你可以验证
@@ -245,7 +241,6 @@ k_star_approx
245241

246242
这接近真实值。
247243

248-
(solved_k)=
249244

250245
```{code-cell} ipython3
251246
k_star
@@ -345,13 +340,13 @@ plot_trajectories(params)
345340
我们可以看到牛顿法比连续逼近法收敛得更快。
346341

347342

348-
## 一维寻根
343+
## 一维求根
349344

350345
在上一节中我们计算了不动点。
351346

352347
事实上,牛顿法更常与寻找函数零点的问题相关联。
353348

354-
让我们讨论这个"寻根"问题,然后说明它与寻找不动点的问题是如何联系的。
349+
让我们讨论这个"求根"问题,然后说明它与寻找不动点的问题是如何联系的。
355350

356351

357352

@@ -386,8 +381,6 @@ x_{t+1} = x_t - \frac{ f(x_t) }{ f'(x_t) },
386381

387382
以下代码实现了迭代公式 [](oneD-newton)
388383

389-
(first_newton_attempt)=
390-
391384
```{code-cell} ipython3
392385
def newton(f, Df, x_0, tol=1e-7, max_iter=100_000):
393386
x = x_0
@@ -447,7 +440,6 @@ k_star_approx_newton
447440
我们将看到使用牛顿法时能获得显著的性能提升。
448441

449442

450-
(two_goods_market)=
451443
### 双商品市场均衡
452444

453445
让我们从计算双商品问题的市场均衡开始。
@@ -650,7 +642,7 @@ np.max(np.abs(e(p, A, b, c)))
650642

651643
#### 添加梯度信息
652644

653-
在许多情况下,对于应用于光滑函数的零点查找算法,提供函数的[雅可比矩阵](https://en.wikipedia.org/wiki/Jacobian_matrix_and_determinant)可以带来更好的收敛性质。
645+
在许多情况下,对于应用于光滑函数的零点查找算法,提供函数的[雅可比矩阵](https://baike.baidu.com/item/%E9%9B%85%E5%8F%AF%E6%AF%94%E7%9F%A9%E9%98%B5?fromModule=lemma_search-box)可以带来更好的收敛性质。
654646

655647
这里我们手动计算雅可比矩阵的元素
656648

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