Методические материалы для изучения алгоритмов реализации методов безусловной оптимизации непрерывных одномерных и многомерных унимодальных функций. Корнилов А.Г. - 22 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

21
F(z
k+1
) F(z
k
). Если соотношение выполняется ,то за очередную пробную
точку взять z
k+1
и перейти к п.1., иначе пробная точка остается прежней и
перейти к п.3.
3.
Положить α
к+1
= α
к
/2 и перейти к п.2.
Пример: Минимизировать функцию вида:
F(x
1
, x
2
, x
3
) = x
1
2
+x
2
2
+x
3
2
-x
1
-2x
3
-x
2
x
3
Погрешность определения местоположения минимума E
зад
= 0,2
Координаты начальной пробной точки- z
0
(111)
Величина начального шага по всем координатам
α
0
=1,
0.
z
0
(111), E
зад
= 0,2, α
0
=1
;12.1
1
1
= x
dx
dF
;2
32
2
xx
dx
dF
= ;22
23
3
xx
dx
dF
=
;1)(
0
1
зад
Ez
dx
dF
>=
;1)(
0
2
зад
Ez
dx
dF
>=
;1)(
0
3
зад
Ez
dx
dF
<=
0)(.2
)0(
1
1
0
)0(
1
)10(
1
=
=
+
х
x
F
xx
α
,
0)(
)0(
2
2
0
)0(
2
)10(
2
=
=
+
х
x
F
xx
α
,
2)(
)0(
3
3
0
)0(
3
)10(
3
=
=
+
х
x
F
xx
α
,
z
1
(0,0,2)
F(z
1
)=0+0+4-0-4-0=0, F(z
0
)= -1
F(z
1
) > F(z
0
), т.е. пробной точкой остается z
0
.
3.α
1
=α
0
/2=1/2.
2. 2/1
)2(
1
=x
2/1
)2(
2
=x
2/3
)2(
3
=x
F(z
2
)=1/4+1/4+9/4-1/3-6/3-3/4= -1.5
F(z
2
) < F(z
0
), т.е. пробной точкой становится точка z
2
.
1.
;0
1
=
dx
dF
;2
1
2
32
2
== xx
dx
dF
;
2
1
3
=
dx
dF
;)(
2
1
зад
Ez
dx
dF
< ;)(
2
2
зад
Ez
dx
dF
> ;)(
2
3
зад
Ez
dx
dF
>
2.
2/1
)3(
1
=x
4/3
)3(
2
=x
4/5
)3(
3
=x
F(z
3
)=1/4+9/16+25/16-1/2-10/4-15/16= -1.5675
F(z
3
) < F(z
2
), т.е. пробной точкой становится точка z
3
.
1.
;0
1
=
dx
dF
;
4
1
2
=
dx
dF
;
4
1
3
=
dx
dF
;)(
3
1
зад
Ez
dx
dF
<
;)(
3
2
зад
Ez
dx
dF
>
;)(
3
3
зад
Ez
dx
dF
>
                                                                         21


      F(zk+1)≤ F(zk). Если соотношение выполняется ,то за очередную пробную
точку взять zk+1 и перейти к п.1., иначе пробная точка остается прежней и
перейти к п.3.
3. Положить αк+1 = αк/2 и перейти к п.2.
                 Пример: Минимизировать функцию вида:
                 F(x1, x2, x3) = x12+x22+x32-x1-2x3-x2x3
                 Погрешность определения местоположения минимума E зад = 0,2
                 Координаты начальной пробной точки- z0(111)
                 Величина начального шага по всем координатам α0=1,
       0. z0(111), E зад = 0,2, α0=1

     dF                                          dF                             dF
1.       = 2 x1 − 1;                                  = 2 x 2 − x3 ;                = 2 x3 − 2 − x 2 ;
     dx1                                         dx 2                           dx3
                                                                                                  dF
           dF
               ( z 0 ) = 1 > E зад ;
                                                            dF
                                                                 ( z 0 ) = 1 > E зад ;                 ( z 0 ) = 1 < E зад ;
           dx1                                              dx 2                                  dx 3
        ( 0 +1)               ∂F       (0)            ( 0 +1)            ∂F                           (0)
                                    −α0                       = x2 − α 0
                             ( 0)                                 (0)
2.x1                  = x1        (х       ) = 0 , x2                         (х                            ) =0,
                              ∂x1      1                                 ∂x 2                         2


     ( 0 +1)                ∂F       (0)
                = x3 − α 0
                    (0)
x3                              (х       ) = 2,
                            ∂x3      3

                    z1(0,0,2)
                    F(z1)=0+0+4-0-4-0=0, F(z0)= -1
                 F(z1) > F(z0), т.е. пробной точкой остается z0.
3.α1=α0/2=1/2.
               ( 2)                       ( 2)               ( 2)
2. x1             = 1 / 2 x 2 = 1 / 2 x3 = 3 / 2
                 F(z2)=1/4+1/4+9/4-1/3-6/3-3/4= -1.5
                 F(z2) < F(z0), т.е. пробной точкой становится точка z2.
        dF                                dF                    1                 dF 1
1.          = 0;                               = 2 x 2 − x3 = − −;                   = ;
        dx1                               dx 2                  2                 dx3 2
           dF                                          dF                                dF
               ( z 2 ) < E зад ;                            ( z 2 ) > E зад ;                ( z 2 ) > E зад ;
           dx1                                         dx 2                              dx3
               ( 3)                       ( 3)               ( 3)
2. x1             = 1 / 2 x 2 = 3 / 4 x3 = 5 / 4
                 F(z3)=1/4+9/16+25/16-1/2-10/4-15/16= -1.5675
                 F(z3) < F(z2), т.е. пробной точкой становится точка z3.
        dF                                dF 1                      dF    1
1.          = 0;                              = ;                       =− ;
        dx1                               dx 2 4                    dx3   4
           dF                                          dF                                dF
               ( z 3 ) < E зад ;                            ( z 3 ) > E зад ;                ( z 3 ) > E зад ;
           dx1                                         dx 2                              dx3