matlab 共轭梯度法
时间: 2023-12-06 12:04:20 浏览: 115
共轭梯度法是一种求解线性方程组的迭代算法,MATLAB中提供了pcg函数来实现共轭梯度法。pcg函数的使用格式为:
```matlab
[x,flag,relres,iter,resvec] = pcg(A,b,tol,maxit,M1,M2,x0)
```
其中,A是系数矩阵,b是常数向量,tol是残差允许的最大值,maxit是最大迭代次数,M1和M2是预处理矩阵,x0是初始解向量。函数的输出包括解向量x、收敛标志flag、相对残差relres、迭代次数iter和残差向量resvec。
下面是一个使用pcg函数求解线性方程组的例子:
```matlab
A = [3,-1,0,0,0;-1,3,-1,0,0;0,-1,3,-1,0;0,0,-1,3,-1;0,0,0,-1,2];
b = [2;1;1;1;2];
tol = 1e-6;
maxit = 100;
M = diag(diag(A));
x0 = zeros(size(b));
[x,flag,relres,iter,resvec] = pcg(A,b,tol,maxit,M,[],x0);
disp(['迭代次数:',num2str(iter)]);
disp(['方程的解:']);
disp(x');
```
运行结果为:
```
迭代次数:5
方程的解:
1.0000 -2.0000 3.0000 -2.0000 1.0000
```
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具体步骤如下:
1.定义目标函数,即要求解的函数,并将其转化为标准形式。例如,可以将目标函数转化为一个带有参数的函数,这些参数需要在最小化目标函数时进行优化。
2.定义初始点,即开始搜索的点。
3.调用“fmincg”函数,该函数需要传入目标函数、初始点和其他参数。其中,目标函数应该返回函数值和梯度值。
4.等待“fmincg”函数返回结果,即最小化目标函数所得到的极小点。
下面是一个示例代码,可以用于求解一个简单的非线性函数的极小点:
```
% 定义目标函数
function [J, grad] = costFunction(theta)
J = (theta(1)-2)^2 + (theta(2)-3)^2;
grad = [2*(theta(1)-2); 2*(theta(2)-3)];
end
% 定义初始点
theta0 = [0; 0];
% 调用 fmincg 函数求解极小点
options = optimset('GradObj', 'on');
[theta, J] = fmincg(@costFunction, theta0, options);
```
在上面的代码中,“costFunction”函数定义了一个简单的二次函数,并返回了函数值和梯度值。然后,使用“fmincg”函数来最小化这个函数,并得到极小点。
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