LMS-Algorithmus

Der LMS-Algorithmus (Least-Mean-Squares-Algorithmus) ist ein Algorithmus zur Approximation der Lösung des Least-Mean-Squares-Problems, das z. B. in der digitalen Signalverarbeitung vorkommt. In der Neuroinformatik ist der Algorithmus vor allem als Delta-Regel oder Widrow-Hoff-Regel bekannt.

Der Algorithmus beruht auf der Methode des steilsten Abstiegs (Gradientenverfahren) und schätzt den Gradienten auf einfache Art. Der Algorithmus arbeitet zeitrekursiv, d. h. mit jedem neuen Datensatz wird der Algorithmus einmal durchlaufen und die Lösung aktualisiert. Die Regel wurde erstmals 1960 von Bernard Widrow und Marcian Edward Hoff für das Einlernen des Adaline-Modells verwendet.

Der LMS-Algorithmus wird auf Grund seiner geringen Komplexität häufig eingesetzt, u. a. bei adaptiven Filtern, adaptive Regelungen und Online-Identifikationsverfahren.

Ein bedeutender Nachteil des LMS-Algorithmus ist die Abhängigkeit seiner Konvergenzgeschwindigkeit von den Eingangsdaten, d. h. er findet unter ungünstigen Umständen (schnelle zeitliche Änderungen der Eingangsdaten) möglicherweise keine Lösung.