非精确线搜索wolfe方法的matlab代码
时间: 2024-09-11 16:14:27 浏览: 69
非精确线搜索的Wolfe条件是一种用于确定优化过程中步长的方法,它要求在新的迭代点上满足两个准则:一个是足够的函数值下降(通常称为“Wolfe准则”),另一个是导数(梯度)的减少(通常称为“强Wolfe准则”)。以下是一个简单的非精确线搜索Wolfe方法的MATLAB代码示例。这个示例中,我们使用梯度下降算法作为优化方法,并实现Wolfe条件来确定步长。
```matlab
function [x, fval, iter] = gradientDescentWithWolfe(f, gradf, x0, options)
% f: 目标函数
% gradf: 目标函数的梯度
% x0: 初始点
% options: 选项字典,可以包含容忍度tol和最大迭代次数maxIter等
% x: 优化后的点
% fval: 优化后的函数值
% iter: 迭代次数
% 初始化参数
maxIter = options.maxIter; % 最大迭代次数
tol = options.tol; % 容忍度
x = x0; % 当前点设为初始点
iter = 0; % 初始化迭代次数计数器
% 梯度下降主循环
while iter < maxIter
% 计算当前点的梯度和函数值
g = gradf(x);
fval = f(x);
iter = iter + 1;
% 检查梯度是否足够小
if norm(g) < tol
fprintf('梯度很小,算法停止。\n');
return;
end
% 使用线搜索确定步长alpha
alpha = lineSearchWolfe(f, gradf, x, -g);
% 更新当前点
x_new = x + alpha * (-g);
% 检查是否满足终止条件
if norm(x_new - x) < tol
fprintf('步长很小,算法停止。\n');
break;
end
% 更新迭代点
x = x_new;
end
end
function alpha = lineSearchWolfe(f, gradf, x, d)
% Wolfe线搜索函数
% 输入参数:
% f: 目标函数
% gradf: 目标函数的梯度
% x: 当前点
% d: 搜索方向
% 输出参数:
% alpha: 确定的步长
% 初始化参数
alpha = 1; % 初始步长
c1 = 1e-4; % Wolfe条件中的一个小常数
c2 = 0.9; % Wolfe条件中的一个大常数
% Wolfe线搜索
while f(x + alpha * d) > f(x) + c1 * alpha * dot(gradf(x), d) || dot(gradf(x + alpha * d), d) < c2 * dot(gradf(x), d)
alpha = alpha / 2; % 减小步长
if alpha < 1e-10
error('步长太小,线搜索失败。');
end
end
end
```
这段代码定义了两个函数:`gradientDescentWithWolfe` 实现梯度下降优化,`lineSearchWolfe` 实现了非精确线搜索的Wolfe条件。在实际使用时,你需要提供目标函数`f`和其梯度`gradf`,以及初始点`x0`和选项字典`options`。
请记住,这只是一个简单的实现,实际应用中可能需要考虑更多的因素和更复杂的算法细节。
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