function [GD]=convergence(obj,ref_point)%传入已经归一化的目标值和参考点 [obj_size,~]=size(obj); [ref_size,~]=size(ref_point); distance=zeros(obj_size,ref_size); GD=0; for i=1:obj_size for j=1:ref_size distance(i,j)=(obj(i,1)-ref_point(j,1))^2+(obj(i,2)-ref_point(j,2))^2; distance(i,j)=sqrt(distance(i,j)); end GD=GD+min(distance(i,:)); end GD=GD/obj_size; end

时间: 2024-04-04 15:33:17 浏览: 12
这段代码实现了一种多目标优化算法中的收敛度量指标——广义距离(General Distance,GD)的计算。具体来说,它计算了一组已经归一化的目标值(obj)与一个参考点(ref_point)之间的距离(这里使用欧氏距离),并取每个目标值到最近的参考点的距离的平均值作为GD值。 代码中首先获取了obj和ref_point的大小(行数和列数),然后定义了一个大小为obj_size x ref_size的矩阵distance,并将其所有元素初始化为0。接下来使用两个for循环分别对obj和ref_point中的每个目标值和参考点进行遍历,计算它们之间的欧氏距离,并将计算结果存储到distance矩阵中。最后,对于每个目标值,找到它到所有参考点中距离最近的那个参考点,并将这个最小距离加入GD中。最后,将GD除以目标值的个数得到GD的值,并将其作为函数的返回值。
相关问题

function [GD]=convergence(obj,ref_point)%

这是一个函数,用于计算多目标优化算法的收敛性。其输入参数是obj和ref_point,其中obj是一个n行m列的矩阵,表示n个解的目标函数值,m为目标函数的个数;ref_point是一个1行m列的矩阵,表示参考点的目标函数值。 函数输出为GD,表示当前解集到参考点的距离的平均值。 具体实现如下: ```matlab function [GD]=convergence(obj,ref_point) % obj: n*m matrix, n is the number of solutions, and m is the number of objectives % ref_point: 1*m matrix, the reference point for calculating GD [n,m]=size(obj); d=zeros(n,1); for i=1:n for j=1:m d(i)=d(i)+(obj(i,j)-ref_point(j))^2; end d(i)=sqrt(d(i)); end GD=mean(d); end ``` 该函数首先计算每个解到参考点的距离,然后求平均值作为GD的值返回。通过比较GD的大小,可以评估多目标优化算法的收敛性。如果GD值越小,则说明算法收敛得越好。

model.fit(initial_learning_rate=0.01, learning_rate_decay=1.5, convergence_epochs=5, batch_size=32, maximum_epochs=100, learning_rate_minimum=1e-4, training_split=0.8)

这是一个模型训练的函数调用,它使用了一些参数来控制训练过程。让我来解释一下这些参数的作用: - `initial_learning_rate`:初始学习率,用于控制模型参数的更新速度。较大的学习率通常会使模型在初始训练阶段收敛更快,但也可能导致模型在后期训练时发散。 - `learning_rate_decay`:学习率衰减率,用于控制学习率的衰减速度。在每个迭代周期之后,学习率会乘以衰减率以降低其值。这有助于让模型在训练的后期阶段更加稳定。 - `convergence_epochs`:收敛周期数,指定当模型在连续多少个周期内没有显著改善时,训练过程将被提前终止。这有助于防止模型过拟合或者在训练过程中浪费时间。 - `batch_size`:批次大小,指定每次迭代中用于更新模型参数的样本数量。较大的批次大小可以提高训练速度,但也可能导致模型陷入局部最优解。 - `maximum_epochs`:最大训练周期数,用于指定模型的最大训练时长。当达到最大周期数时,训练过程将被终止,无论模型是否已经收敛。 - `learning_rate_minimum`:学习率下限,用于指定学习率的最小值。如果学习率衰减后的值小于该下限,将使用下限值作为实际学习率。 - `training_split`:训练集拆分比例,用于指定将数据集拆分为训练集和验证集的比例。训练集用于模型参数的更新,而验证集用于评估模型的性能。 这些参数的具体取值应根据具体问题和数据集进行调整。

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current_iter=0; % Loop counter while current_iter < max_iter for i=1:size(X,1) % Calculate the fitness of the population current_vulture_X = X(i,:); current_vulture_F=fobj(current_vulture_X,input_train,output_train); % Update the first best two vultures if needed if current_vulture_F<Best_vulture1_F Best_vulture1_F=current_vulture_F; % Update the first best bulture Best_vulture1_X=current_vulture_X; end if current_vulture_F>Best_vulture1_F if current_vulture_F<Best_vulture2_F Best_vulture2_F=current_vulture_F; % Update the second best bulture Best_vulture2_X=current_vulture_X; end end a=unifrnd(-2,2,1,1)*((sin((pi/2)*(current_iter/max_iter))^gamma)+cos((pi/2)*(current_iter/max_iter))-1); P1=(2*rand+1)*(1-(current_iter/max_iter))+a; % Update the location for i=1:size(X,1) current_vulture_X = X(i,:); % pick the current vulture back to the population F=P1*(2*rand()-1); random_vulture_X=random_select(Best_vulture1_X,Best_vulture2_X,alpha,betha); if abs(F) >= 1 % Exploration: current_vulture_X = exploration(current_vulture_X, random_vulture_X, F, p1, upper_bound, lower_bound); elseif abs(F) < 1 % Exploitation: current_vulture_X = exploitation(current_vulture_X, Best_vulture1_X, Best_vulture2_X, random_vulture_X, F, p2, p3, variables_no, upper_bound, lower_bound); end X(i,:) = current_vulture_X; % place the current vulture back into the population end current_iter=current_iter+1; convergence_curve(current_iter)=Best_vulture1_F; X = boundaryCheck(X, lower_bound, upper_bound); % fprintf('In Iteration %d, best estimation of the global optimum is %4.4f \n ', current_iter,Best_vulture1_F ); end end

import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.datasets import fetch_openml from sklearn.preprocessing import StandardScaler, OneHotEncoder from sklearn.linear_model import LassoCV from sklearn.model_selection import train_test_split # 加载数据集 abalone = fetch_openml(name='abalone', version=1, as_frame=True) # 获取特征和标签 X = abalone.data y = abalone.target # 对性别特征进行独热编码 gender_encoder = OneHotEncoder(sparse=False) gender_encoded = gender_encoder.fit_transform(X[['Sex']]) # 特征缩放 scaler = StandardScaler() X_scaled = scaler.fit_transform(X.drop('Sex', axis=1)) # 合并编码后的性别特征和其他特征 X_processed = np.hstack((gender_encoded, X_scaled)) # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X_processed, y, test_size=0.2, random_state=42) # 初始化Lasso回归模型 lasso = LassoCV(alphas=[1e-4], random_state=42) # 随机梯度下降算法迭代次数和损失函数值 n_iterations = 200 losses = [] for iteration in range(n_iterations): # 随机选择一个样本 random_index = np.random.randint(len(X_train)) X_sample = X_train[random_index].reshape(1, -1) y_sample = y_train[random_index].reshape(1, -1) # 计算目标函数值与最优函数值之差 lasso.fit(X_sample, y_sample) loss = np.abs(lasso.coef_ - lasso.coef_).sum() losses.append(loss) # 绘制迭代效率图 plt.plot(range(n_iterations), losses) plt.xlabel('Iteration') plt.ylabel('Difference from Optimal Loss') plt.title('Stochastic Gradient Descent Convergence') plt.show()上述代码报错,请修改

解释:def conjugate_gradient(fun, grad, x0, iterations, tol): """ Minimization of scalar function of one or more variables using the conjugate gradient algorithm. Parameters ---------- fun : function Objective function. grad : function Gradient function of objective function. x0 : numpy.array, size=9 Initial value of the parameters to be estimated. iterations : int Maximum iterations of optimization algorithms. tol : float Tolerance of optimization algorithms. Returns ------- xk : numpy.array, size=9 Parameters wstimated by optimization algorithms. fval : float Objective function value at xk. grad_val : float Gradient value of objective function at xk. grad_log : numpy.array The record of gradient of objective function of each iteration. """ fval = None grad_val = None x_log = [] y_log = [] grad_log = [] x0 = asarray(x0).flatten() # iterations = len(x0) * 200 old_fval = fun(x0) gfk = grad(x0) k = 0 xk = x0 # Sets the initial step guess to dx ~ 1 old_old_fval = old_fval + np.linalg.norm(gfk) / 2 pk = -gfk x_log = np.append(x_log, xk.T) y_log = np.append(y_log, fun(xk)) grad_log = np.append(grad_log, np.linalg.norm(xk - x_log[-1:])) gnorm = np.amax(np.abs(gfk)) sigma_3 = 0.01 while (gnorm > tol) and (k < iterations): deltak = np.dot(gfk, gfk) cached_step = [None] def polak_ribiere_powell_step(alpha, gfkp1=None): xkp1 = xk + alpha * pk if gfkp1 is None: gfkp1 = grad(xkp1) yk = gfkp1 - gfk beta_k = max(0, np.dot(yk, gfkp1) / deltak) pkp1 = -gfkp1 + beta_k * pk gnorm = np.amax(np.abs(gfkp1)) return (alpha, xkp1, pkp1, gfkp1, gnorm) def descent_condition(alpha, xkp1, fp1, gfkp1): # Polak-Ribiere+ needs an explicit check of a sufficient # descent condition, which is not guaranteed by strong Wolfe. # # See Gilbert & Nocedal, "Global convergence properties of # conjugate gradient methods for optimization", # SIAM J. Optimization 2, 21 (1992). cached_step[:] = polak_ribiere_powell_step(alpha, gfkp1) alpha, xk, pk, gfk, gnorm = cached_step # Accept step if it leads to convergence. if gnorm <= tol: return True # Accept step if sufficient descent condition applies. return np.dot(pk, gfk) <= -sigma_3 * np.dot(gfk, gfk) try: alpha_k, fc, gc, old_fval, old_old_fval, gfkp1 = \ _line_search_wolfe12(fun, grad, xk, pk, gfk, old_fval, old_old_fval, c2=0.4, amin=1e-100, amax=1e100, extra_condition=descent_condition) except _LineSearchError: break # Reuse already computed results if possible if alpha_k == cached_step[0]: alpha_k, xk, pk, gfk, gnorm = cached_step else: alpha_k, xk, pk, gfk, gnorm = polak_ribiere_powell_step(alpha_k, gfkp1) k += 1 grad_log = np.append(grad_log, np.linalg.norm(xk - x_log[-1:])) x_log = np.append(x_log, xk.T) y_log = np.append(y_log, fun(xk)) fval = old_fval grad_val = grad_log[-1] return xk, fval, grad_val, x_log, y_log, grad_log

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