I nte rna t io na J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   11 ,   No .   2 A p r il   2 0 2 1 ,   p p .   1 4 6 9 ~1 4 7 5   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 1 i 2 . p p 1 4 6 9 - 1 4 7 5          1469       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   G lo ba l conv ergen ce of new  conjug a te  g ra dient   m et ho d w ith  inex a ct  line s ea rc h       Cherg ui Ah m e d 1 B o ua li T a her 2   1 M a th e m a t ics   a n d   Co m p u ter S c ien c e   De p a rt m e n t,   L a b o ra to ry   o f   M a th e m a ti c s,  In f o rm a ti c a n d   S y ste m (LA M IS ),   T e b e ss a   Un iv e rsit y ,   A lg e ria   1 De p a rtme n o f   M a th e m a ti c s,  Kh e n c h e la Un iv e rsity ,   Kh e n c h e la,  Alg e ria   2 De p a rtme n o f   M a th e m a ti c s,  F a c u lt y   o f   S c ien c e Ja z e n   Un iv e rsit y ,   Ja z e n S a u d i   A ra b i       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   1 3 ,   2 0 2 0   R ev i s ed   A u g   1 3 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Oct  1 ,   2 0 2 0       In   th is  p a p e r,   W e   p ro p o se   a   n e w   n o n li n e a c o n j u g a te  g ra d ien m e t h o d   (F RA th a sa ti sf ies   a   su ff icie n d e sc e n c o n d i ti o n   a n d   g lo b a c o n v e rg e n c e   u n d e t h e   in e x a c li n e   se a r c h   o f   stro n g   w o lf   p o we ll .   O u n u m e rica e x p e ri m e n sh a th e   e ff i c ien c y   o f   th e   n e w   m e th o d   in   so lv in g   a   se o f   p ro b lem f ro m   th e   CUT Est  p a c k a g e ,   th e   p ro p o se d   n e f o r m u la  g i v e s   e x c e ll e n n u m e rica l   re su lt a CP ti m e ,   n u m b e o f   i tera ti o n s,  n u m b e o g r a d ien ra t in g w h e n   c o m p a re d   to   W YL ,   DY ,   P R P ,   a n d     F m e th o d s .   K ey w o r d s :   C o n j u g a te  g r ad ien t   Glo b al  co n v er g e n ce   Stro n g   w o l f   li n s ea r ch   Un co n s tr ain ed   o p ti m iza tio n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   C h er g u Ah m ed   Ma th e m atics a n d   C o m p u ter   S cien ce   Dep ar t m e n t   L ab o r ato r y   o f   Ma th e m atic s ,   I n f o r m atic s   an d   S y s te m s   ( L A MI S)   L ar b i   T eb ess i U n iv er s it y - T eb ess a,   A l g er ia   Dep ar t m en t o f   Ma th e m at ics,  Kh e n ch ela  U n i v er s it y ,   K h en c h ela  4 0 0 0 4 ,   A lg er ia   E m ail:  a h m ed . c h er g u i @ u n i v - t eb ess a. d z       1.   I NT RO D UCT I O N   T h o p ti m izatio n   p r o b le m   f i n d s   ap p licatio n   in   s e v er al  f ield s ,   s u c h   as  p u r m at h e m a tics ,   m at h e m a tical  a n d   co m p u ta ti o n al  p h y s ic s ,   m at h e m atica p h y s ics,  f l u id   d y n a m ic s ,   an   tr af f ic  r o u ti n g   i n   telec o m m u n icatio n   s y s te m s   [ 1 ] ,   cy b er - p h y s ical  s ec u r it y   [ 2 ] ,   in telli g e n tr an s p o r tatio n   s y s te m s   [ 3 ] ,   an d   s m ar t   g r id s   [ 4 ] T h co n j u g ate  g r ad ien m et h o d   is   an   ef f ec ti v o n f o r   s o lv i n g   lar g e - s c ale  u n co n s tr ai n ed   o p tim izatio n   p r o b le m s   b ec au s it  n ee d   n o t h s to r ag o f   an y   m atr ices.  W ell - k n o w n   co n j u g ate  g r ad ien t   m et h o d s   ar [ 5 - 9] .   Glo b al  c o n v er g e n ce   p r o p er ties   o f   t he s m eth o d s   h a v b ee n   s t u d ied   [9 - 12]   I n   th i s   p ap er ,   w co n s id e r   th f o llo w in g   u n co n s tr ai n ed   o p tim izatio n   p r o b lem :     ( ) : { ( ) } :    ( 1 )     w h er   s m o o t h   an d   its   g r ad ien ( )   is   av ailab le       + 1 = +       , >   0               0 ;   1 ;   2 ;   3     ( 2 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   2 A p r il 2 0 2 1   :   1 4 6 9   -   1475   1470   w h er     p o s itiv s tep   s ize   alo n g   th e   s ea r c h   d ir ec tio n   o b tai n ed   b y   l in e   s ea r ch .     is   th e   cu r r en iter ati v e   p o in an d     is   s ea r c h   d ir ec tio n   h as th f o r m     By     = {                                              = 1 + 1          2   ( 3 )     w h er p ar am e ter   ch ar ac ter iz es th C m et h o d   an d     d en o tes  ( ) ;   T h m ai n   d if f er e n ce   a m o n g   C m et h o d s   i s   i n   t h f o r m u la s   o f   co m p u ti n g   th e ir   p ar a m eter s .   So m o f   th w el k n o w n   C m et h o d s   ar r ev ie w ed   i n   [ 1 3 ] .   A   v er y   f a m o u s   f o r m u la  f o r   co m p u tin g     is   p r o p o s ed   b y   Fletch e r   a n d   R ee v e s   ( FR )   [ 5 ]   as f o llo w i n g      = 2 1 2 F l e tc he r   R e e ve s   [ 5 ]   ( 4 )      = ( 1 ) 1 2 Pol a k R ib r e Pol ya k   [ 6 ]   ( 5 )      = ( ( 1 ) 1 Da i Y ua n   [ 9 ] ,   ( 6 )      = 1 1 1 1 W e i       . [ 10 ] ,   ( 7 )     w h e r e   .   D e n o t e s   t h e   E u c l i d e a n   n o r m .   T h i s   f o r m u l a   i s   u s u a l l y   c o n s i d e r e d   t h e   . r s t   n o n l i n e a r   C G   p a r a m e t e r   [ 1 4 ] .   Hav i n g   th d ir ec tio n ,   th id ea ch o ice  f o r   th s tep len g t h   wo u ld   b th g lo b al  m i n i m izer   o f ,   c o n d itio n s   th at  r eq u ir s atis f y i n g I n   o r d er   to   f in d   th s tep   len g th   ( ) ,   w u s e   s tr o n g   w o l f   p o w el ( SW P )   lin s ea r ch ,     ( + )     ( ) +               ( 8 )     | ( + ) . |             ( 9 )     w h er e   ( 0 < < 1 2 )   an d   ( 0 < < 1 )   Stro n g   W o lf co n d itio n s   u s ed   f o r   estab lis h i n g   th g lo b al  c o n v er g e n ce   i n   [ 9 ,   1 2 ] ,   an d   [ 1 4 - 1 7 ] .   T h p io n ee r   w o r k s   ab o u t t h g lo b al  co n v er g en ce   o f   F R   m et h o d   w it h   i n e x ac t li n s ea r ch   w a s   p r o p o s ed   b y   A l - B aa li   [ 1 8 ] .   He  p r o v ed   th at  th FR   m et h o d   s atis f ied   th s u f f icie n t   d escen d ir ec tio n s   an d   g lo b all y   co n v er g en u n d er   th ( SW P )   c o n d itio n s   w it h   0  1 2 ,   in   [ 9 ,   1 9 ] .   T h is   r esu lt  w as  e x ten d ed   to   = 1 2 .   I is   s h o w n   th at  F R   m et h o d   w it h   th ( SW P )   lin s ea r ch   m a y   n o b d escen t   d ir ec tio n   f o r   th ca s th at  > 1 2 Fo r   th  n eit h er   A r m ij o   n o r   W o lf lin e   s ea r ch ,   g u ar a n tee  t h at  t h co n d itio n   s u f f u cien d esce n t.  I n   2 0 0 6   [ 2 0 ] ,   N o c e d a l,   J.  a n d   W rig h t,   S .   (2 0 0 6 [ 21 - 23] .   T h p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s ,   in   s ec tio n   2 .   W in tr o d u ce   t h n e alg o r ith m   f o r     in   s ec tio n 3 ,   w a n al y ze   t h g lo b al  co n v e r g en ce   p r o p er ty   o f   th n e w   m et h o d .   Fin all y ,   n u m er ical  r es u l t s   an d   co n cl u s i o n   in   s ec t io n s   4   an d   5 .       2.   NE A L G O RI T H M   O F   F RA   W p r o p o s n ew     f o r   th C m et h o d .   T h s eq u en ce   o f   iter atio n     in   th n e w   m et h o d   is   o b tain ed   f r o m   ( 2 )   f o r   w h ic h   t h d ir ec tio n   d _ k   is   co m p u ted   b y   ( 3 ) .   W h ile  th p ar am eter     p ar am eter   B k   i n   th n e w   m et h o d   is ;         = 2 1 2 ( 0 ; 1 )   ( 1 0 )     w h er FR A   d es ig n ed   th n e w   m o d i f ied   m eth o d   b y   Ah m ed   C h er g u i .   No te  th at,   f o r   th d ir ec tio n     d ef i n ed   b y   ( 3 ) ,   w i th t h C p ar am eter   co m p u ted   b y   ( 1 0 ) ,   w h av e ,     = 2 + 2 1 2 1   ( 1 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Glo b a l c o n ve r g e n ce   o f n ew co n ju g a te  g r a d ien t m eth o d   w ith   in ex a ct  lin s ea r ch   ( C h erg u i A h med )   1471   B y   t h C a u c h y - Sc h w ar i n eq u alit y ,   it c a n   b co n clu d ed   th at,     2 + 2 = ( 1 + ) 2 < 0   ( 1 2 )     So ,   th n e w   d ir ec tio n     is   s atis f ied .     I n   th n e w   C G   m et h o d ,   th s te p     is   d eter m i n ed   b y   t h ( SW P ) .   T o   th is   ai m ,   w u s b ac k tr a ck in g   ap p r o ac h   to   co m p u te  t h s tep l en g t h .   No w   w ar r ea d y   to   p r o p o s th alg o r ith m   o f   t h n e w   C m e th o d   ( 1 0 )       A l g o r ith m   1   Step 1 :   Given  0 s e t   k   =   1 .       ( 0 , 1 ) set  0 = 0 = ( 0 )   Step 2: Compute    by (10), (4), (5), (6); (7)   Step 3: Compute    by (3); if   = 0 , then stop.   Step 4: Calculate step length    by (8) and (9) line search, = 0 . 1 , = 0 . 01   Step 5:   Let     + 1 = +       Step 6:   if   ( ) < ( 1 and ( ) < , then stop,    Otherwise  Set         = + 1   go to step 2       3.   T H E   G L O B AL   CO N VE R G E NC E   P RO P RIE T E S   I n   th i s   s ec t io n ,   w a n al y ze   th co n v er g e n ce   o f   F R A   m eth o d .   T o   th is   ai m ,   w m ad t h f o llo w in g   ass u m p tio n :   Ass u m p t io n   1     ( H1 )     T h o b j ec tiv f u n ctio n         is   b o u n d ed   b elo w   o n   th le v el  s e   an d   is   co n ti n u o u s   a n d   d if f er en ti ab le  in   n eig h b o r h o o d       o f   th lev el  s et     = { ;   ( ) < ( 0 ) }     ( H2 )     T h g r ad ien t     is   L ip s c h itz  co n ti n u o u s   i n   , s o   co n s tan t M   0   ex is ts ,   s u ch   t h at      ( ) ( )       ,   ( 1 3 )     T h f o llo w i n g   le m m p r o v id e s   lo w er   b o u n d   f o r   th s tep le n g t h   ( g en er ated   b y   A l g o r ith m   1 ) .   T h r esu lt o f   t h i s   le m m w i ll b n e ed ed   in   th r est o f   t h is   s ec tio n .     3 . 1 .     Su f f icient   des ce nt  co nd it io n   T h eo r em   1 :   s u p p o s th at  th s eq u e n ce   { }   an d   { }   ar e   g en er ated   b y   ( 2 )   ( 3 )   an d   FR A   . th e   s tep   len g t h   ,   is   d eter m in ed   b y   i n e x ac li n s e ar ch   ( 9 )   an d   ( 1 0 )   if   0 ,   th en     p o s s es s es  t h s u f f icie n d esce n co n d itio n :       2   P r o o f :   B y   t h f o r m u la  ( 1 0 ) ,   w h av t h f o llo w i n g :     = 2 1 2 0     Hen ce   w o b tain   0  2 1 2   ( 1 4 )     Usi n g   ( 9 )   an d   ( 1 4 ) ,   w g et,     |  . 1 | 2 1 2 | . 1 |   ( 1 5 )     B y   ( 3 ) ,   w h av = + 1           . 2 = 1 +  1       2   ( 1 6 )     w h av e   0 0 0 2 < 0   If   0 0 ; su p p o s th at  d i ; i  1 ,   2 , …,   k ; a r all  d escen te  d ir ec tio n s ,   t h at  is   < 0   B y   ( 1 6 ) w g et;     |  . 1 | 2 1 2 . 1   ( 1 7 )     T h at  is ;     2 1 2 . 1   . 1 2 1 2 . 1     ( 1 8 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   2 A p r il 2 0 2 1   :   1 4 6 9   -   1475   1472   As s h o w n   i n   ( 1 7 )   an d   ( 1 8 )   d e d u ce   1 + 1 . 1 1 2 . 2 1 1 . 1 1 2   B y   r ep ea tin g   t h is   p r o ce s s   a n d   th e   f ac t   0 0 = 0 2 ,   w h a v e     ( ) 1 = 0 2 2 + ( ) 1 = 0   ( 1 9 )     As s h o w n   i n   ( 1 9 ) .   C an   b w r it ten   as;     1 1 2 2 + 1 1     ( 2 0 )     B y   m a k in g   t h r estrictio n   ( 0 , 0 . 1 )   w h av < 0   .   No w ,   w p r o v th s u f f icie n d escen t c o n d itio n   o f     if   ( 0 , 1 )   Set  = 2 + 1 1   th e n   0 < < 1 ,   an d   ( 1 7 )   tu r n s   o u t to   b e ;     2 2   ( 2 1 )     T h u s   w o b tain     2    Or   C = 2 + 1 1   .     3 . 2 .     Co nv er g ent   a na ly s is   L e m m 1   L et  th s tep   len g t h     is   g en er ated   b y   Alg o r it h m   1 .   T h en ,   u n d er   th ass u m p tio n s   H1   an d   H2 ,   th er is   p o s itiv co n s tan t C s u ch   t h at,     2 2   ( 2 2 )     P r o o f Su b tr ac ti n g     f r o m   b o th   s id es o f   ( 1 0 )   an d   u s i n g   ( 1 9 )   w h av e     ( 1   ) ( + 1 ) 2   ( 2 3 )     th er ef o r e;     ( 1 ) 2   ( 2 4 )     w it h   ( 1 0 )   w o b tain :     ( 1 ) 2 2   ( 2 5 )     T h is   in eq u ali t y   m ea n s   t h at  ( 2 5 )   s atis f ies  w it h   C = ( 1 )   ,   th p r o o f   is   co m p leted T h n ex t le m m is   k n o w n   a s   Z o u ten d ij k   co n d it io n   [ 2 4 ] .   L e m m 2 : Su p p o s ass u m p t io n   1   h o ld   an d     is   g e n er ated   b y   A l g o r ith m   1 ,   th en ;     4 2 = 0 <   ( 2 6 )     P r o o f :   Fro m   ( 1 0 )   f o r   an y     w h av e ;     ( ) ( + ) ( 1 ) ( ) 2 2   ( 2 7 )     Mo r eo v er ,   f r o m   t h h y p o th e s i s   ( 1 ) ,   w h av t h at   { ( ) } is   d ec r ea s in g   s eq u e n ce   an d   h a s   li m it i n ,   w h ic h   s h o w s   t h at   l im ( + 1 ) < +   an d   af ter   ( 2 8 )   w h av e ;     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Glo b a l c o n ve r g e n ce   o f n ew co n ju g a te  g r a d ien t m eth o d   w ith   in ex a ct  lin s ea r ch   ( C h erg u i A h med )   1473   + > ( 1 ) li m ( + 1 ) ( 1 ) ( ) 2 2   ( 2 8 )     T h en   ( ) 2 2 + ,   s o ,   th p r o o f   is   co m p let ed .   T h eo r em   2 :   w a s s u m t h at   H1 ,   H2   h o ld ,   an d   t h s eq u en ce   { }   is   g e n er ated   b y   t h e   Alg o r it h m   1 ,   th en ,     l im ( ) = 0       4.   NUM E RICAL   E XP E R I M E NT   I n   th i s   p ar t,  w r ep o r n u m er i ca ex p er i m e n ts   t h at  i n d icate   th ef f ic ien c y   o f   t h n e w   a lg o r ith m .   T o   th is   ai m ,   w i m p le m e n t h n e w   al g o r ith m   ( Alg o r it h m   1 ) ,   Fletch er   a n d   R ee v e s   ( F R )   alg o r ith m   a n d   t h e   m o d i f ied   Fle tch er   a n d   R ee v e s   ( FR ) ,   W YL   [ 1 0 ] ,   DY  [ 9 ] ,   P R P   [ 6 ].   T h n u m er ical  r es u l ts   ar g i v en   in   t h e   d if f er e n i n itia p o in t s .   W c o n s id er ed   = 10 6   , = 0 . 1 ,   = 0 . 01 u n d er   in e x ac li n s ea r ch   o f   ( SW P ) W u s ed   M A T L A B   R 2 0 1 0   th p er f o r m a n ce   r es u lts   ar s h o w n   i n   Fig u r es   1 - 5   an d   co m p ar t h eir   r es u lt s   o b tain ed   f r o m   s o l v in g   o f   1 7   test   p r o b lem s   f r o m   [ 2 5 ] .   I n   o u r   ex p er i m en ts   t h s to p p in g   to ler an ce   f o r   th al g o r it h m s   is   A l s o ,   a   f a ilu r i s   r ep o r ted   w h en      > 20000     o r   w h e n   th s tep   le n g t h     b ec o m less   t h an   ep s = 10 - 6 .   W u s w u s t h p er f o r m an ce   p r o f iles   in   [ 2 6 ,   2 7 ] .   T h to tal  n u m b er   o f   iter atio n s ,   th to tal  n u m b er   o f   f u n c tio n   e v al u atio n s ,   an d   t h r u n n in g   ti m o f   ea ch   alg o r it h m   n u m b er   o f   f u n ctio n   ev al u atio n s .   I ca n   b s ee n   th at  t h F R A   is   t h b est  s o l v er   w ith   p r o b ab ilit y   ar o u n d   8 0 %,  w h ile  t h p r o b ab ilit y   o f   s o l v i n g   p r o b lem   as  t h b est  s o lv er   is   ar o u n d   6 0 %,  2 6 %,  1 8 an d   7 %   f o r   th e   F R ,   P R P ,   W YL   an d   th D A r e s p ec tiv el y .   T h p er f o r m a n ce   i n d ex   i n .   Fi g u r 2   i s   th to tal   n u m b er   o f   iter atio n s .   Fro m   th i s   f i g u r e,   we  o b s er v t h at  th e   NE W   m eth o d   ( FR A )   o b tain s   t h m o s t   w i n s   o n   ap p r o x i m atel y   7 0 o f   all   tes p r o b le m s   an   t h p r o b ab ilit y   o f   b ein g   b est   s o l v er   is   5 5 %,   2 9 %,   2 6 a n d   8 f o r   th e   F R ,   P R P ,   W YL   an d   t h D A r esp ec ti v e l y .           Fig u r e   1 .   P er f o r m a n ce   p r o f iles   b ased   o n   th n u m b er   o f   f u n cti o n   ev al u atio n s           Fig u r e   2 .   P er f o r m a n ce   o f   th n u m b er   o f   iter atio n s       Fig u r e   3 .   P er f o r m a n ce   p r o f iles   f o r   r u n n in g   ti m es   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   2 A p r il 2 0 2 1   :   1 4 6 9   -   1475   1474   T h C P tim i s   ill u s tr ated   i n   Fig u r e   3 .   Fro m   t h i s   f i g u r e,   it c an   b o b s er v ed   th at  th NE W   i s   th b est  alg o r ith m .   An o th er   i m p o r ta n f ac to r   o f   th e s th r ee   f ig u r es i s   th at  t h g r ap h   o f   t h NE W   alg o r ith m   g r o w s   u p   f aster   t h an   t h o th er   al g o r ith m s .   Fro m   th p r ese n ted   r esu lt s ,   w ca n   o b s er v th at  t h F R A   m et h o d   is   b est th a n   th F R ,   P R P ,   W YL   an d   th D A m et h o d s .   I n   s o lv in g   u n co n s tr ai n ed   o p ti m izatio n   p r o b le m s .   E xa mp le  1 :   E x ten d ed   R o s en b r o ck   f u n c tio n   ( 1     , 2     , . .     ) = [ 100 ( 1   2 ) 2 + ( 1 ) 2 ] 1 , = 2     = ( 1 , 1 )   I n   T ab le  1 ,   T h FR A   m et h o d   w a s   s u cc es s f u l   in   all  atte m p t s   to   ac h ie v t h o p ti m al  s o l u t io n ,   w h i le   th o th er   m eth o d s   f ailed .   -   R e m ar k   1 T ab le  2 ,   s h o w s   t h at  FR A”  h a s   th b est  r es u lts   s i n ce   it  s o lv e s   ab o u 1 0 0 f r o m   t h test   p r o b lem s .   Fi g u r es 4   an d   5   lis th co m p ar is o n   o f   F R   m et h o d   an d   DY,   W YL ,   P R P ,   FR   m et h o d s   x 0   =   [1   7]       T ab le  1 .   Nu m er ical  r esu l ts   f o r   FR A ,   F R ,   P R P ,   W YL   an d   DYin   ter m s   o f n u m b er   iter atio n s   ( NI )   an d   C P ti m w it h   t h s tr o n g   w o l f   co n d itio n   = 10 6   ; = 0 . 1 = 0 . 01 ;     ʎ = 0 . 9   I n i t i a l   p o i n t   F R A   FR   P R P   W Y L   DY     N I / C P U   N I / C P U   N I / C P U   N I / C P U   N I / C P U   ( 1 0 0 0 0 ,   1 0 0 0 0 )   6 3 7 / 6 . 4 1   F a i l e d   F a i l e d   F a i l e d   F a i l e d   ( 1 0 0 0 0 0 ,   1 0 0 0 0 0 )   9 3 4 / 5 . 7 4   F a i l e d   F a i l e d   F a l e d   F a i l e d   ( 1 0 0 0 ,   1 0 0 0 )   2 9 9 / 0 . 8 8 7   F a i l e d   F a i l e d   F a i l e d   F a i l e d   ( - 1,   3)   1 9 6 / 0 . 6 0 0   3 1 3 / 2 . 5 2 8   4 . 6 6 / 2 . 8 0   1 4 5 3 2 / 7 8 . 1 1   1 7 0 / 2 . 2 6 6   ( 1 0 0 ,   1 0 0 )   1 6 1 / 1 . 6 8   4 6 9 3 / 2 0 . 0 4 3   F a i l e d   F a i l e d   F a i l e d   ( 1 ,   3 )   1 2 2 / 0 . 4 1 4   1 0 4 / / 4 . 0 1 9   2 4 3 / 1 . 4 3   F a i l e d   1 1 2 / / 0 . 2 3   ( 0 ,   - 9)   1 6 3 / 0 . 5 3 3   3 5 5 / 0 . 8 9   3 4 0 / 1 . 6 3 9   F a i l e d   F a i l e d   ( 1 ,   7 )   67 / 0 . 5 3 3   2 3 0 / 2 . 5 4 1   7 3 7 / 5 . 7 3 9   4 4 7 0 / 1 5 . 3 1 5   1 4 9 / 1 . 1 9 5       T ab le  2 C o m p ar in g   t h r esu l t s   o b tain ed   in   T ab le  1   M é t h o d   R a n k i n g   T h e   su c c e ss   r a t e   F R A   1   1 0 0 %   FR   2   5 5 %   P R P   3   4 4 %   DY   4   3 3 %   W Y L   5   2 2 %           Fig u r 4 .   P er f o r m a n ce   o f   th n u m b er     o f   f u n ct io n   ev a lu at io n s       Fig u r 5 .   P er f o r m a n ce   o f   th n u m b er   o   f   g r ad ien ev al u atio n s       -   R e m ar k   2:   Fro m   t h Fi g u r e s   4   an d   5 ,   T h FR A   m et h o d   p er f o r m s   b etter   th a n   o th er   m eth o d s   b y   s elec ti n g   a   s tar tin g   p o in t   w it h   t h R e s e n b r o ck   f u n ctio n     ( 1     , 2     , . .     ) = [ 100 ( 1   2 ) 2 + ( 1 ) 2   ] 1 , = 2 .   An d   s h i s   b est  p er f o r m a n ce   in   ter m s   o f   v al u es  g r ad ien ts   a n d   f u n ctio n s   an d   t h n u m b er   o f   iter atio n s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Glo b a l c o n ve r g e n ce   o f n ew co n ju g a te  g r a d ien t m eth o d   w ith   in ex a ct  lin s ea r ch   ( C h erg u i A h med )   1475   5.   CO NCLU SI O N   in   t h is   p ap er ,   w h av e   p r o p o s ed   n e w   C G m e th o d   n a m ed   F R A   f o r   s o lv i n g   l ar g e - s ca le   u n co n s tr ai n ed   o p ti m izatio n   p r o b lem .   W p r o v ed   th g lo b al  co n v er g e n ce   o f   t h i s   m e th o d   an d   s u f f icie n t d esce n t   co n d itio n   u n d er   th i n e x ac li n s ea r ch   o f   ( SW P )   n u m er ica ex p er i m e n s h o w   t h at  t h n e w   m et h o d   FR A   i s   m o r e f f icie n t th a n   t h o th er s   m et h o d s   D A Y,   W YL ,   F R ,   an d   P R P .       ACK NO WL E D G E M E NT S     I   w o u ld   lik to   th a n k   t h an o n y m o u s   r u ler s   a n d   th ed ito r   f o r   th eir   ac cu r ate  an d   v al u ab le  r ea d in g .   Su g g e s tio n s   t h at  led   to   co r r e ctio n   o f   er r o r s   an d   s ig n i f ica n t i m p r o v e m en t i n   t h p ap er .       RE F E R E NC E S     [1 ]   A .   P ietra b issa   a n d   L .   Ricc iard i   C e lsi,   Disc re te - T i m e   S e l f ish   Ro u t in g   Co n v e rg in g   to   t h e   W a rd ro p   E q u il i b ri u m ,   in   IEE T ra n sa c ti o n o n   Au t o ma t ic Co n tro l ,   v o l.   6 4 ,   n o .   3 ,   p p .   1 2 8 8 - 1 2 9 4 ,   2 0 1 9 .     [2 ]   A .   Di  G io rg io ,   e a l. On   th e   o p ti m iza ti o n   o f   e n e rg y   sto ra g e   s y st e m   p lac e m e n f o p ro tec ti n g   p o w e tran sm i ss io n   g rid a g a in st  d y n a m i c   lo a d   a lt e r in g   a tt a c k s,   2 0 1 7   2 5 th   M e d it e rr a n e a n   Co n fer e n c e   o n   Co n tro a n d   A u to m a ti o n   ( M ED) ,   V a ll e tt a ,   2 0 1 7 ,   p p .   9 8 6 - 9 9 2 .   [3 ]   L .   R.   Ce lsi,   e a l. On   th e   m a n y - to - m a n y   c a rp o o li n g   p r o b lem   in   th e   c o n tex o f   m u lt i - m o d a tri p   p lan n i n g ,   2 0 1 7   2 5 t h   M e d it e rr a n e a n   C o n fer e n c e   o n   Co n tro l   a n d   Au t o ma ti o n   ( M ED) ,   V a ll e tt a ,   2 0 1 7 p p .   3 0 3 - 3 0 9 .     [4 ]   V .   S u ra c i,   L .   R.   Ce lsi,   A .   G iu se p p a n d   A .   Di  G io rg io ,   A   d istri b u ted   w a rd ro p   c o n tro a lg o rit h m   f o r   lo a d   b a lan c in g   i n   s m a r t   g r i d s ,   2 0 1 7   2 5 t h   M e d i t e r r a n e a n   C o n f e r e n c e   o n   C o n t r o l   a n d   A u t o m a t i o n   ( M E D) V a l l e t t a ,   2 0 1 7 ,   p p .   7 6 1 - 767.   [5 ]   R.   F letc h e r   a n d   C.   M .   Re e v e s,  F u n c ti o n   m in im iz a ti o n   b y   c o n ju g a te  g ra d ien ts, ”  T h e   Co m p u ter   J o u rn a l ,   v o l.   7   p p .   1 4 9 - 154 ,   1 9 6 4 .   [6 ]   B.   T .   P o ly a k ,   T h e   c o n ju g a te  g ra d ien m e th o d   in   e x tre m e m   p ro b lem s, ”  US S Co mp u t a ti o n a M a th e ma t ics   a n d   M a th e ma ti c a l   Ph y sic s ,   v o l.   9 ,   n o .   4 ,   p p .   9 4 - 1 1 2 ,   1 9 6 9 .   [7 ]   Da i,   Y ., “ Co n v e rg e n c e   o f   n o n l in e a m e th o d s,”   Go u rn a o Co m p u t a ti o n a l   M a th e ma ti c s v o l.   1 9 ,   p p .   539 - 5 4 9 ,   2 0 0 1 .   [8 ]   M.   R.   He ste n e a n d   E.   S ti e f e l,   M e th o d o f   c o n ju g a te  g ra d ien ts  f o so lv i n g   li n e a sy ste m s,   J o u rn a o Res e a rc h   o f   th e   Na ti o n a B u re a u   o f   S t a n d a r d s ,   v o l.   4 9 ,   n o .   6 ,   p p .   4 0 9 - 4 3 6 ,   1 9 5 2 .   [9 ]   Y.   H.  Da a n d   Y.  Yu a n ,   A   n o n li n e a c o n ju g a te  g ra d ien m e th o d   w it h   a   stro n g g lo b a c o n v e rg e n c e   p ro p e rty ,   S IAM   J o u rn a l   o n   Op ti miza ti o n ,   v o l.   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   1 7 7 - 1 8 2 ,   1 9 9 9 .   [1 0 ]   W e iet ,   e a l. ,   T h e   c o n v e rg e n c e   p ro p e rti e o f   so m e   c o n ju g a te  g ra d ien m e th o d s,   A p p li e d   M a th e ma t ics   a n d   Co mp u t a ti o n ,   v o l.   1 8 3 ,   p p .   1 3 4 1 - 1 3 5 0 ,   2 0 0 6 .   [1 1 ]   Da i,   Y.  a n d   Y u a n ,   Y.,   No n li n e a r   c o n j u g a te g ra d i e n m e th o d s,”   sh a n g h a sc ien t ic ,   2 0 0 0 .     [1 2 ]   G il b e rt ,   J.  C.   a n d   N o c e d a l,   J.,   G lo b a c o n v e rg e n c e   p ro p e rti e o f   c o n ju g a te  g ra d ien m e th o d f o o p ti m iza ti o n ,   S IAM   J o u rn a o n   o p ti miza t io n v o l.   2 ,   n o .   1 ,   p p .   21 - 42 ,   1 9 9 2 .   [1 3 ]   G u a n g h u i,   L . ,   Ji y e ,   H.,   a n d   Ho n g x ia,  Y.,   G lo b a c o n v e rg e n c e   o f   th e .   f letc h e r - re e v e a l g o rit h m   w it h   in e x a c t   li n e se a rc h ,   Ap p li e d   M a t h e ma ti c s -   A   J o u r n a l   o f   Ch i n e se   Un ive rs it ies ,   v o l.   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   7 5 - 8 2 ,   1 9 9 5 .   [1 4 ]   Ha g e r,   W .   W .   a n d   Zh a n g ,   H.,   su rv e y   o f   n o n li n e a c o n j u g a te  g r a d ien m e th o d s,”   Pa c i c   jo u r n a o Op ti miza ti o n v o l.   2 ,   n o .   1 ,   p p .   35 - 5 8 ,   2 0 0 6 .   [1 5 ]   L iu ,   H.,   Wan g ,   H. ,   Qia n ,   X . ,   a n d   Ra o ,   F . ,   A   c o n ju g a te  g ra d ien m e th o d   w it h   su ff icie n d e sc e n p ro p e rty ,   Nu me ric a Al g o rit h ms v o l.   7 0 ,   n o .   2 ,   p p .   2 6 9 - 2 8 6 ,   2 0 1 5 .       [1 6 ]   L iv ieris,  I.   E. ,   T a m p a k a s,  V . ,   a n d   P in tela s,  P . ,   A   d e sc e n h y b rid   c o n j u g a tes   g ra d ien m e th o d   b a s e d   o n   t h e   m e m o r y les sb f g s u p d a te,”   Nu me ri c a Al g o rit h ms ,   v o l.   7 9 ,   n o .   4 ,   p p .   1 1 6 9 - 1 1 8 5 ,   2 0 1 8 .   [1 7 ]   Ya o ,   S . ,   He ,   D.,   a n d   S h i,   L . ,   A n   i m p ro v e d   p e rr y   c o n ju g a te  g r a d ien m e th o d   w it h   a d a p ti v e   p a r a m e ter  c h o ice ,   Nu me ric a l   Al g o rit h m s,  v o l.   7 8 ,   n o .   3 ,   p p .   1 - 15 ,   2 0 1 8 .   [1 8 ]   Al - Ba a li ,   M . ,   De sc e n p ro p e rt y   a n d   g lo b a c o n v e rg e n c e   o f   th e .   F letc h e r - re e v e m e th o d   w it h   in e x a c li n e   se a rc h ,   IM J o u rn a o N u me ric a An a lys is ,   v o l.   5 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 1 - 1 2 4 ,   1 9 8 5 .   [1 9 ]   Ha g e r,   W .   W .   a n d   Zh a n g ,   H.,   A lg o rit h m   8 5 1 Cg   d e sc e n t,   a   c o n j u g a te  g ra d ien m e th o d   w it h   g u a ra n tee d   d e sc e n t,   ACM   T ra n sa c ti o n o n   M a th e ma ti c a S o ft wa re   ( T OM S ) ,   v o l.   3 2 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 3 - 1 3 7 ,   2 0 0 6 .   [2 0 ]   Zh a n g ,   L . ,   Zh o u ,   W . ,   a n d   L i,   D.,   G lo b a c o n v e rg e n c e   o f   a   m o d i fied .   F letc h e r - re e v e c o n ju g a te  g r a d ien m e th o d   w it h   A r m ij o - t y p e   li n e   se a rc h ,   Nu me risc h e   M a th e ma ti k v o l.   1 0 4 ,   n o .   4 ,   p p .   5 6 1 - 5 7 2 ,   2 0 0 6   [2 1 ]   No c e d a l,   J.  a n d   W rig h t,   S . ,   Nu m e rica o p ti m iza ti o n ,   S p rin g e r S c i e n c e   &   Bu sin e ss   M e d ia ,   2 0 0 6 .   [2 2 ]   S .   S a n m ti a a n d   E.   V e rc h e E . A   g e n e ra li z e d   c o n ju g a te  g ra d ien a lg o rit h m ,   J o u rn a o Op t imiza t io n   T h e o ry   a n d   Ap p li c a ti o n s v o l .   9 8 ,   p p .   4 8 9 - 5 0 2 ,   1 9 9 8 .   [2 3 ]   Z.   J.  S h i ,   No n li n e a c o n j u g a te  g ra d ien m e th o d   w it h   e x a c li n e   se a rc h   (in   Ch in e se ),   Acta   M a t h e ma ti c a   S i n ica ,   En g li s h   S e rie s ,   v o l.   2 4 ,   n o .   6 ,   p p .   675 - 6 8 2 ,   2 0 0 4 .   [2 4 ]   G .   Zo u ten d ij k ,   No n li n e a p ro g ra m m in g   c o m p u tatio n a m e th o d s,   in   J .   Ab a d ie  ( Ed . ),   In teg e a n d   N o n li n e a r   Pro g ra mm i n g ,   No rt h - Ho ll a n d ,   A m ste rd a m ,   p p .   3 7 . 8 6 ,   1 9 7 0 .   [2 5 ]   G o u ld ,   N.  I. ,   Or b a n ,   D. ,   a n d   T o i n t,   P .   L . ,   Cu tes t:   a   c o n stra in e d   a n d   u n c o n stra i n e d   tes ti n g   e n v iro n m e n w it h   sa fe   t h r e a d s   f o r   m a t h e m a t i c a l   o p t i m i z a t i o n ,   C o m p u t a t i o n a l   O p t i m i z a t i o n   a n d   A p p l i c a t i o n s v o l .   6 0 ,   n o .   3 ,   p p .   545 - 557 2015 .   [2 6 ]   Do lan ,   E.   D.  a n d   M o re ,   J.  J.,   Be n c h m a r k in g   o p ti m iza ti o n   so f t w a r e   w it h   p e rf o r m a n c e   p ro f il e s,”   M a th e ma ti c a l   Pro g ra mm i n g ,   v o l.   9 1 ,   n o .   2 ,   p p .   201 - 2 1 3 ,   2 0 0 2 .   [2 7 ]   N.   A n d re i,   A n   u n c o n stra in e d   o p t im iz a ti o n   tes f u n c ti o n s o ll e c ti o n , ”  Ad v a n c e d   M o d e li n g   a n d   Op t imi za ti o n ,   v o l.   1 0 ,   p p .   1 4 7 - 161 ,   2 0 0 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.