在歷史上,許多解決最佳化問題的方法都藉助於熟悉的“經典分析技術”,即目標函式的泰勒級數展開。實際上,我們可以根據所用的展開項數來分類數值最佳化的方法。採用一、二階導數的二階泰勒多項式構建 f 的局部二次逼近。牛頓方法是一個二階方法。採用一階導數的一階泰勒多項式構建 f 的局部線性逼近的最速下降方法是一個一階方法。在這種分類中,“零階方法”不需要求導信息和構造 f 的逼近。這些在工程最佳化界被稱為零階的方法就是直接搜尋法。直接搜尋法完全依賴於目標函式的值,但這並不能將直接搜尋法同其他最佳化方法完全區分。另外無約束最佳化的直接搜尋法僅僅依賴於通過可數集的函式值的相關階的目標函式。直接搜尋法可用新的疊代來減少目標。
一旦初始單純形構造好, Spendley et al 單純形算法的單個移動是鏡像的。這個移動首先在單純形中確定“最差”頂點(例如:最小期望目標值的),然後通過向對面映射最差單純形。如果映射後的點仍然是最差的,則選擇“次差”頂點繼續這個過程。(一個圖 1 的快速回顧應該確保鏡像點是否不比下一個最差點好,否則如果“最差”頂點又一次被選擇鏡像,就會被簡單的反射回原來的地方,開始了一個循環)。最終的目標是取代“最好”頂點(比如,有最期望目標值的)或者確定出最優頂點是一個最優解的候選。直到那時,算法一直在通過相對面的中心翻轉頂點來移動單純形(而不是最好頂點)。
搜尋方向集適應法
最後一個經典方法的家族包括 Rosenbrock 和 Powell 的方法,稱作搜尋方向集適應法(Methods with adaptive sets of search directions)。這些算法試圖利用在搜尋過程中獲得的函式曲率的信息構造方向來加速搜尋。