min┬(x∈R^n )∑_(i=1)^(n-1)▒(c(x_i^2-x_(i+1) )^2+(x_i-1)^2 ) 其中c分别取1,n分别取10 maltab用最速下降法求解近似最优点和最优值
时间: 2024-10-18 12:12:25 浏览: 31
这是一个非凸优化问题,目标函数是通过指数函数和平方项构成的,形式上属于二次函数与绝对值函数的组合,这使得问题变得复杂,因为绝对值函数是非光滑的。给定的条件是 \( c \) 分别取 1,\( n \) 取 10,所以实际上我们有 9 个绝对值项(因为 \( i+1 \) 变成 \( n \) 对应的是原点)。
在这种情况下,最速下降法(Gradient Descent)并不能保证找到全局最优解,因为它只沿梯度方向更新,对于非凸函数可能会陷入局部最小值。不过,我们可以尝试使用该方法作为初始逼近,并结合其他方法(如随机初始化并尝试多个起点、使用牛顿法或者引入约束来处理绝对值部分)来提高搜索效率。
在MATLAB中,可以使用 `fminunc` 函数(无约束优化),或者 `fmincon` 函数(带有约束),结合 `gradient` 函数来计算梯度。然而,由于函数的具体性质,可能需要对原始问题做一些修改(比如转换为等价的平方编程问题),以便更好地利用优化工具箱。
以下是使用 `fminunc` 示例:
```matlab
% 假设c和n已知,c = 1,n = 10
c = 1;
n = 10;
x0 = rand(n, 1); % 初始猜测
objective = @(x) sum(c .* (x(1:end-1).^2 - x(2:end)).^2 + (x - ones(n, 1)).^2);
options = optimoptions(@fminunc, 'Display', 'iter'); % 显示迭代信息
[x, fval] = fminunc(objective, x0, options);
```
注意:这个例子可能不会直接找到全局最优解,实际应用中可能需要多次调整初始点或采用更复杂的算法。
阅读全文