f(x)=(x-x1)**4+(y-y1)**4,其它条件不变。 输出其规划路径。学习率分别为0.01,0.1.
时间: 2024-09-14 18:12:44 浏览: 39
函数 f(x) = (x - x1)^4 + (y - y1)^4 是一个具有两个自变量 x 和 y 的四次多项式函数。这个函数描述了一个三维空间中的曲面,其中 x1 和 y1 是常数,代表了该曲面的一个特定点的坐标。
要找到该函数的最小值,我们可以使用梯度下降法,这是一种优化算法,通过迭代地沿着函数的负梯度方向(即最陡峭的上升方向的反方向)来寻找函数的局部最小值。在每次迭代中,我们更新变量 x 和 y 的值,以朝着使 f(x) 减小的方向移动。
梯度下降算法的更新规则通常如下:
```
x_new = x_old - α * (∂f/∂x)
y_new = y_old - α * (∂f/∂y)
```
其中,α 是学习率,∂f/∂x 和 ∂f/∂y 分别是函数 f 在 x 和 y 方向上的偏导数。
在这个特定的函数中,我们需要计算 f 对 x 和 y 的偏导数:
```
∂f/∂x = 4 * (x - x1)^3
∂f/∂y = 4 * (y - y1)^3
```
现在我们可以根据学习率进行迭代更新。例如,如果我们从点 (x0, y0) 开始,更新步骤可以是:
```
x1 = x0 - α * 4 * (x0 - x1)^3
y1 = y0 - α * 4 * (y0 - y1)^3
```
然后我们使用新的 (x1, y1) 作为下一次迭代的起点。
现在,假设初始点为 (x0, y0) 并且 x1 = y1 = 0(为简化计算,这里选择了一个具体的起点),我们可以计算学习率为 0.01 和 0.1 时的规划路径。
对于学习率 α = 0.01:
```
x1 = x0 - 0.01 * 4 * (x0)^3
y1 = y0 - 0.01 * 4 * (y0)^3
```
对于学习率 α = 0.1:
```
x1 = x0 - 0.1 * 4 * (x0)^3
y1 = y0 - 0.1 * 4 * (y0)^3
```
在实际编程中,我们会不断重复这个更新过程,直到满足停止准则,比如达到预定的迭代次数、梯度的大小小于某个阈值或者函数值的变化非常小。
注意,这里给出的是理论上的迭代更新规则。在具体实现时,需要选择合适的初始点 (x0, y0),并根据实际情况决定停止迭代的条件。
阅读全文