黑塞矩阵 编辑
黑塞矩阵(Hessian Matrix),又译作海森矩阵、海瑟矩阵、海塞矩阵等,是一个 多元函数的二阶 偏导数构成的方阵,描述了函数的局部 曲率。黑塞矩阵最早于19世纪由德国数学家Ludwig Otto Hesse提出,并以其名字命名。黑塞矩阵常用于 牛顿法解决优化问题。
目录
1定义编辑
对于一个实值 多元函数
,如果函数
的二阶 偏导数都存在,则定义
的黑塞矩阵为









2性质编辑
对称性
如果函数
在
区域内二阶 连续 可导,那么
黑塞矩阵
在
内为 对称矩阵。原因是:如果函数
连续,则二阶偏导数的求导顺序没有区别,即










多元函数极值的判定
如果实值多元函数
二阶连续可导,并且在临界点
(其中
,并且
已知)处 梯度( 一阶导数)等于0,即
,
为 驻点。仅通过一阶导数无法判断在临界点
处是极大值还是极小值。







记
在
点处的黑塞矩阵为
。由于
在
点处连续,所以
是一个
的对称矩阵。对于
,有如下结论:








- 如果H(M)是 正定矩阵,则临界点M处是一个局部的极小值。
- 如果H(M)是 负定矩阵,则临界点M处是一个局部的极大值。
- 如果H(M)是 不定矩阵,则临界点M处不是极值。