matlab共轭梯度法求极小点
时间: 2023-10-05 18:10:21 浏览: 97
共轭梯度法是一种有效的非线性最优化算法,可以用于求解大规模的线性和非线性问题。在Matlab中,可以使用“fmincg”函数实现共轭梯度法求解极小点。
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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matlabn步重开始的共轭梯度法求极小值点完整代码
以下是使用matlab实现n步重启的共轭梯度法求函数极小值点的完整代码:
```
function [x, fval, iter] = conjgrad_minimize(f, gradf, x0, tol, maxiter, n)
% f: 目标函数
% gradf: 目标函数的梯度
% x0: 初始点
% tol: 收敛精度
% maxiter: 最大迭代次数
% n: 重启步长
% x: 迭代结果
% fval: 最小函数值
% iter: 实际迭代次数
% 初始化
x = x0;
fval = f(x);
g = gradf(x);
p = -g;
iter = 0;
while iter < maxiter
Ap = gradf(x+p);
alpha = (g'*g)/(p'*Ap);
x_new = x + alpha*p;
fval_new = f(x_new);
% 判断收敛
if abs(fval_new - fval) < tol
break;
end
% 重启
if mod(iter,n) == 0
p = -gradf(x_new);
else
beta = (gradf(x_new)'*gradf(x_new))/(g'*g);
p = -gradf(x_new) + beta*p;
end
x = x_new;
fval = fval_new;
g = gradf(x);
iter = iter + 1;
end
end
```
其中,f表示目标函数,gradf为目标函数的梯度,x0为初始点,tol为收敛精度,maxiter为最大迭代次数,n为重启步长。在重启时,将下一轮的初始搜索方向设为当前负梯度方向,而非使用之前的搜索方向p。函数最终返回迭代结果x,最小函数值fval,以及实际迭代次数iter。
matlab共轭梯度法求f(x1,x2)=(4x1-3x2)**2+(4x1+5)**4极小点
可以使用Matlab中的“fmincg”函数来实现共轭梯度法求解非线性优化问题。
具体步骤如下:
1. 定义目标函数,即 f(x1, x2) = (4x1 - 3x2)^2 + (4x1 + 5)^4。
2. 定义目标函数的梯度,即 grad_f(x1, x2) = [8(4x1 - 3x2) + 16(4x1 + 5)^3, -6(4x1 - 3x2)]。
3. 初始化优化变量的值 x0。
4. 调用“fmincg”函数,对目标函数进行优化。
代码如下:
```matlab
% 定义目标函数
f = @(x) (4*x(1) - 3*x(2))^2 + (4*x(1) + 5)^4;
% 定义目标函数的梯度
grad_f = @(x) [8*(4*x(1) - 3*x(2)) + 16*(4*x(1) + 5)^3, -6*(4*x(1) - 3*x(2))];
% 初始化优化变量的值
x0 = [0; 0];
% 调用 fmincg 函数进行优化
options = optimset('GradObj', 'on', 'MaxIter', 100);
[x, fval] = fmincg(f, x0, options);
```
5. 根据需要,可以对优化结果进行后处理,例如输出优化结果、绘制优化曲线等。
需要注意的是,共轭梯度法求解非线性优化问题的收敛性与初始点的选择有关。因此,在实际应用中,需要进行多次试验,选择合适的初始点以获得更好的优化结果。
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