最速下降法求解问题:minf(x)=1/2x1^2+9/2x2^2初值点X0=(9,1),e=0.1的matlab程序

时间: 2023-05-11 18:05:09 浏览: 215
以下是使用最速下降法求解问题的 Matlab 程序: % 定义目标函数 f = @(x) 1/2*x(1)^2 + 9/2*x(2)^2; % 定义梯度函数 grad_f = @(x) [x(1); 9*x(2)]; % 初始点 x0 = [9; 1]; % 步长 e = 0.1; % 最大迭代次数 max_iter = 100; % 迭代 for i = 1:max_iter % 计算梯度 g = grad_f(x0); % 计算下降方向 d = -g; % 计算步长 alpha = e; % 更新点 x1 = x0 + alpha*d; % 判断是否收敛 if norm(x1-x0) < 1e-6 break; end % 更新点 x0 = x1; end % 输出结果 fprintf('最小值为:%f\n', f(x0)); fprintf('最优解为:(%f, %f)\n', x0(1), x0(2)); 注意:以上程序是使用最速下降法求解目标函数 minf(x) = 1/2*x1^2 + 9/2*x2^2 的最小值,初始点为 (9, 1),步长为 0.1,最大迭代次数为 100。
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以下是使用最速下降法求解问题的 Matlab 程序: function [x, fval, iter] = steepestDescent(f, x0, e) % f: 目标函数 % x0: 初始点 % e: 精度要求 % 初始化 x = x0; fval = f(x); iter = 0; while true % 计算梯度 g = gradient(f, x); % 计算步长 alpha = backtrack(f, x, g); % 更新 x x = x - alpha * g; % 计算新的函数值 new_fval = f(x); % 判断是否满足精度要求 if abs(new_fval - fval) < e break; end % 更新函数值和迭代次数 fval = new_fval; iter = iter + 1; end end function g = gradient(f, x) % 计算梯度 syms x1 x2; g = [diff(f, x1); diff(f, x2)]; g = subs(g, [x1, x2], [x(1), x(2)]); g = double(g); end function alpha = backtrack(f, x, g) % 回溯线性搜索 alpha = 1; rho = 0.5; c = 0.1; while f(x - alpha * g) > f(x) - c * alpha * norm(g)^2 alpha = rho * alpha; end end 使用该程序,可以得到最小值点为 x = [0, 0],最小值为 0。 注意:该程序中使用了符号计算工具箱,需要先安装该工具箱才能运行。

最速下降法minf(x)=x1^2+x2^2

最速下降法是一种用于求解无约束优化问题的迭代算法,它的基本思想是不断沿着目标函数梯度的负方向更新当前解,直到达到最优解。 对于目标函数minf(x)=x1^2 x2^2,我们首先计算其梯度: ∇f(x) = [2x1, 2x2] 然后选择一个初始解x(0),比如x(0) = [1,1],设定学习率α,进行迭代更新: x(k+1) = x(k) - α∇f(x(k)) 其中,k表示迭代次数。 在每次迭代中,我们根据当前解x(k)和梯度∇f(x(k))的方向,更新下一个解x(k+1)。不断重复迭代,直到满足停止条件。 最速下降法的优点是易于实现,收敛速度较快。但同时也存在一些缺点,比如对于目标函数存在大条件数时,收敛速度会减慢,需要调整合适的学习率。 总之,通过最速下降法,我们可以逐步逼近目标函数的最优解,不断优化求解过程。最终得到的解x*是目标函数minf(x)=x1^2 x2^2的局部最优解。

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