min 𝑧 = |𝑥1 | + 2|𝑥2 | + 3|𝑥3 | + 4|𝑥4 |matlab怎么写
时间: 2024-08-14 21:04:42 浏览: 60
这是一个线性绝对值优化问题,通常使用Matlab的“fmincon”函数结合“PiecewiseLinear”约束来求解,因为绝对值函数是非凸的,所以直接求最小化不是标准手段。以下是使用Matlab解决这个问题的一个简化版示例:
```matlab
% 定义目标函数z关于变量x1, x2, x3, x4
fun = @(x) abs(x(1)) + 2*abs(x(2)) + 3*abs(x(3)) + 4*abs(x(4));
% 设定变量范围,假设所有x都在-10到10之间
lb = -10 * ones(1, 4);
ub = 10 * ones(1, 4);
% 初始猜测点
x0 = zeros(1, 4); % 或者选择其他初始值
% 使用fmincon函数,注意需要设置一个非线性优化选项,如下面的options结构
options = optimoptions('fmincon', 'Display', 'iter', 'Algorithm', 'interior-point');
% 求解优化问题
[x, fval] = fmincon(fun, x0, [], [], lb, ub, [], [], options);
```
在这个例子中,`fmincon`会尝试找到能使目标函数值`fun`最小的一组实数解`x`,同时保证每个变量满足其上下限约束。
相关问题
A = randn(300,1000); 生成 1个1000-长向量z,里面只有5%的元素不为0 生成y = Az + 0.01*randn(100,1); 用ADMM最小化:min || Ax-y||^2 + 0.1* ||x||_1
要使用ADMM(Alternating Direction Method of Multipliers)来最小化目标函数,可以按照以下步骤进行:
1. 初始化变量:
- 设置参数:rho(ADMM参数),lambda(L1正则化参数)
- 更新x:使用公式 x = inv(A'*A + rho/2*I) * (A'*y + rho*(z-u))
- 更新z:使用公式 z = shrinkage(x + u, lambda/rho)
- 更新u:使用公式 u = u + x - z
3. 判断终止条件:
- 当满足终止条件时停止迭代,例如:迭代次数达到上限,或者目标函数的变化小于某个阈值。
其中,shrinkage函数用于实现L1正则化,可以使用以下代码实现:
```matlab
function z = shrinkage(x, kappa)
z = max(0, x - kappa) - max(0, -x - kappa);
end
```
完整的MATLAB代码如下:
```matlab
% 初始化变量
rho = 1;
lambda = 0.1;
x = zeros(size(A, 2), 1);
z = zeros(size(A, 2), 1);
u = zeros(size(A, 2), 1);
% 迭代更新
for iter = 1:100
% 更新x
x = inv(A'*A + rho/2*eye(size(A, 2))) * (A'*y + rho*(z-u));
% 更新z
z = shrinkage(x + u, lambda/rho);
% 更新u
u = u + x - z;
end
% 输出结果
disp(x);
function z = shrinkage(x, kappa)
z = max(0, x - kappa) - max(0, -x - kappa);
end
```
请注意,上述代码仅提供了ADMM算法的基本实现,可能需要根据具体情况进行调整和优化。另外,还需要根据实际问题设置合适的参数值。
s1 s2符合分布f(x),怎么用matlab求y=|s1-s2|的分布函数
可以使用以下步骤来求解问题:
1. 首先,需要求出s1-s2的概率密度函数。假设f(x)为s1和s2的分布函数,则s1-s2的概率密度函数为:
g(x) = ∫∫f(s1)f(s2)δ(x-(s1-s2))ds1ds2
其中,δ(x)为Dirac delta函数,表示x=0时取值为无穷大,其余位置为0。在Matlab中,可以使用`integral2`函数来求解二重积分。
2. 然后,需要求解y=|s1-s2|的分布函数。由于|s1-s2|可以表示为max(s1,s2)-min(s1,s2),因此可以考虑使用max和min函数来求解。
假设g(x)为s1-s2的概率密度函数,则y的概率密度函数为:
h(y) = 2∫g(x)F(y+x)dx
其中,F(x)为分布函数的累积分布函数。在Matlab中,可以使用`integral`函数来求解一重积分。
下面是一个具体的Matlab代码示例:
```matlab
% 假设s1和s2符合正态分布
mu = 0;
sigma = 1;
f = @(x) normpdf(x, mu, sigma);
% 求解s1-s2的概率密度函数
g = @(x) integral2(@(s1, s2) f(s1).*f(s2).*dirac(x-(s1-s2)), -Inf, Inf, -Inf, Inf);
% 求解y的概率密度函数
h = @(y) 2*integral(@(x) g(x).*normcdf(y+x, mu, sigma), -Inf, Inf);
% 绘制概率密度函数图像
y = 0:0.1:5;
plot(y, h(y));
xlabel('y');
ylabel('h(y)');
```
在上述代码中,使用了`normpdf`函数求解正态分布函数的概率密度函数,使用了`normcdf`函数求解正态分布函数的累积分布函数。
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