求解无约束优化问题,要求用最速下降法的matlab语言进行编程,要求选取多个不同的初始点,并给出迭代次数,最优函数值等相关信息
时间: 2024-05-13 15:15:34 浏览: 80
优化方法:最速下降、阻尼牛顿、共轭梯度、BFGS法 matlab程序,以求解Rosen Brock函数极小值为例
好的,我可以为您提供最速下降法的 MATLAB 代码,以下是代码和注释:
```matlab
% 定义目标函数 f(x)
f = @(x) (x(1)-2)^2 + (x(2)-3)^2 + 2;
% 定义梯度函数 grad_f(x)
grad_f = @(x) [2*(x(1)-2); 2*(x(2)-3)];
% 定义步长 alpha
alpha = 0.1;
% 定义迭代次数
max_iter = 100;
% 定义初始点集
x0_list = [-5,-5; -3,0; 1,1; 5,-5];
% 对每个初始点进行迭代
for i = 1:size(x0_list,1)
% 取出当前初始点
x0 = x0_list(i,:);
% 初始化迭代计数器、当前点 x、当前函数值 fval
iter = 0;
x = x0';
fval = f(x);
% 输出当前初始点信息
fprintf('初始点: (%.1f,%.1f)\n', x0(1), x0(2));
% 开始迭代
while iter < max_iter
% 计算当前点的梯度
grad = grad_f(x);
% 计算下降方向
d = -grad;
% 计算新的点
x_new = x + alpha*d;
% 更新迭代计数器、当前点 x、当前函数值 fval
iter = iter + 1;
x = x_new;
fval = f(x);
% 输出当前迭代信息
fprintf(' 迭代次数: %d, 当前点: (%.4f,%.4f), 当前函数值: %.4f\n', iter, x(1), x(2), fval);
end
% 输出最终结果
fprintf(' 迭代结束! 最优解为: (%.4f,%.4f), 最优函数值为: %.4f\n', x(1), x(2), fval);
end
```
代码中定义了目标函数 `f(x)` 和其梯度函数 `grad_f(x)`,以及步长 `alpha` 和迭代次数 `max_iter`。然后,定义了四个初始点 `x0_list`,并依次对每个初始点进行迭代。
在迭代过程中,根据最速下降法的思想,我们需要先计算当前点的梯度 `grad`,然后计算下降方向 `d`,再计算新的点 `x_new`,更新迭代计数器、当前点 `x` 和当前函数值 `fval`。最后,输出当前迭代信息。直到达到最大迭代次数为止。
最后,输出最优解和最优函数值。您可以根据需要修改代码,例如修改目标函数或初始点集等。
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