用python完整代码利用PH算法求min f(x)=0.5x12+0.167x22,s.t. x1+x2-1=0约束最优化问题的近似最优解,初始点取为(1,1)T,极小点为(0.25,0.75)T
时间: 2023-09-04 08:07:17 浏览: 193
以下是使用Python编写的PH算法求解约束最优化问题的代码:
```python
import numpy as np
# 定义目标函数和约束条件
def obj_func(x):
return 0.5 * x[0]**2 + 0.167 * x[1]**2
def constraint(x):
return x[0] + x[1] - 1
# 定义PH算法的参数
theta = 1
beta = 0.1
epsilon = 0.001
max_iter = 1000
# 初始化PH算法的变量
x = np.array([1, 1])
z = np.array([1, 1])
gamma = np.zeros_like(x)
# 定义PH算法的迭代过程
for i in range(max_iter):
# 更新gamma
gamma = gamma + theta * (x - z)
# 求解子问题
grad = np.array([x[0], 0.334 * x[1]]) + gamma
x_new = np.zeros_like(x)
x_new[0] = max(0, x[0] - beta * grad[0])
x_new[1] = max(0, x[1] - beta * grad[1])
# 更新z
z_new = z + (x_new - x)
z_new[0] = max(0, z_new[0])
z_new[1] = max(0, z_new[1])
# 判断收敛条件
if np.linalg.norm(x_new - x) < epsilon:
break
# 更新变量
x = x_new
z = z_new
# 输出结果
print("近似最优解为:", x)
```
该代码中,我们首先定义了目标函数和约束条件,然后设置了PH算法的参数,包括惩罚因子theta、步长beta、误差限epsilon和最大迭代次数max_iter。接着,我们初始化了PH算法的变量x、z和gamma,并进行了迭代过程。在每次迭代中,我们首先更新gamma,然后求解子问题,得到新的x和z,最后判断收敛条件并更新变量。最后,输出近似最优解。
需要注意的是,由于目标函数和约束条件的形式比较简单,我们可以手动求出目标函数的梯度和子问题的解析解。在实际应用中,可能需要使用数值方法来求解子问题。
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