संकेतन के लिए, मान लीजिए कि (यानी, यह एक वेक्टर-मूल्यवान फ़ंक्शन है जो एक वेक्टर को इनपुट के रूप में लेता है और समान आकार के वेक्टर को आउटपुट करता है)। दो चिंताएँ हैं: कम्प्यूटेशनल लागत और संख्यात्मक सटीकता।च: आरn→ आरn
गिना जा रहा है व्युत्पन्न (मैट्रिक्स Jacobian, जम्मू ( एक्स ) , या ( ∇ च ( एक्स ) ) टी , या जो भी आप पसंद करते हैं) परिमित मतभेद का उपयोग कर की आवश्यकता के लिए जा रहा है एन समारोह मूल्यांकन। यदि आप परिभाषा से सीधे फ्लोटिंग पॉइंट अंकगणितीय का उपयोग करके व्युत्पन्न की गणना कर सकते हैं, तो आपको अंतर भागफल की गणना करनी होगीडी एफ( x )जे( x )( ∇ च( x ) )टीn
डी एफ( x ) ईमैं= अंगε → 0च( x + ε eमैं) - एफ( x )ε
प्रत्येक , यह मानते हुए कि आप किसी भी प्रकार की "स्मार्ट परिमित विभेदक" (कर्टिस-पॉवेल-रीड की तरह) नहीं करते हैं क्योंकि आप जानते हैं (या पता लगा सकते हैं) डी एफ के स्पार्सिटी पैटर्न । यदि n बड़ा है, तो यह फ़ंक्शन मूल्यांकन का एक बहुत हो सकता है। यदि आपके पास डी एफ के लिए एक विश्लेषणात्मक अभिव्यक्ति है , तो गणना करना सस्ता हो सकता है। स्वचालित रूप से (एल्गोरिथम के रूप में भी जाना जाता है) विभेदन विधियों का उपयोग कुछ मामलों में फ़ंक्शन मूल्यांकन की लागत से डी एफ की गणना लगभग 3 से 5 गुना तक किया जा सकता है।i = 1 , … , nडी एफnडी एफडी एफ
संख्यात्मक चिंताएँ भी हैं। जाहिर है, एक कंप्यूटर पर, हम नहीं एक अदिश की सीमा ले जा सकते हैं के रूप में यह शून्य करने के लिए चला जाता है, इसलिए जब हम अनुमानित , हम वास्तव में उठा रहे हैं ε "छोटे" होने के लिए और गणनाडी एफε
डी एफ( x ) ईमैं≈ च( x + ε eमैं) - एफ( x )ε,
जहां मतलब है कि यह एक सन्निकटन है, और हम आशा है कि यह एक बहुत अच्छा सन्निकटन है। चल बिन्दु गणित में इस सन्निकटन की गणना करना कठिन होता है क्योंकि अगर आप लेने ε बहुत बड़ी है, अपने सन्निकटन बुरा हो सकता है, लेकिन अगर आप लेने ε बहुत छोटा है, वहाँ महत्वपूर्ण पूर्णांकन त्रुटि हो सकती है। इन प्रभावों को विकिपीडिया लेख में सतही विस्तार में संख्यात्मक भेदभाव पर कवर किया गया है; अधिक विस्तृत संदर्भ लेख के भीतर पाए जा सकते हैं।≈εε
अगर याकूबियन मैट्रिक्स में त्रुटि बहुत बड़ी नहीं है, तो न्यूटन-राफसन पुनरावृत्तियों में परिवर्तित हो जाएगा। एक विस्तृत सैद्धांतिक विश्लेषण के लिए, निक हिघम द्वारा न्यूमेरिकल एल्गोरिदम की सटीकता और स्थिरता का अध्याय 25 , या फ्रेंकोइस टिससेर द्वारा कागज़ देखें , जिस पर यह आधारित है।डी एफ
लाइब्रेरी आमतौर पर आपके लिए इन एल्गोरिथम विवरणों का ध्यान रखते हैं, और आमतौर पर, न्यूटन-राफसन एल्गोरिथ्म (या इसके प्रकार) के पुस्तकालय कार्यान्वयन काफी अच्छी तरह से जुटेंगे, लेकिन हर बार अक्सर, एक समस्या होगी जो कमियों के कारण कुछ परेशानी पैदा करती है। ऊपर। स्केलर मामले में , मैं ब्रेंट की विधि का उपयोग करता हूं , इसकी मजबूती और अभ्यास में अच्छे अभिसरण दर के कारण।( n =) 1 )