请使用外点罚函数方法实现下面的python代码 import numpy as np from scipy.optimize import minimize def objective(x): return -x[0] - x[1] def constraint(x): return x[0]**2 + x[1]**2 - 1 def penalty_func(x,C): return objective(x) + C*(constraint(x))**2 def objective_with_penalty(x,C): return penalty_func(x, C) x0 = np.array([1,0]) C=1000 problem = {'type':'eq','fun':constraint} result = minimize(lambda x: objective_with_penalty(x, C),x0,constraints = problem) print('最优解为:',result.x) print('最优值为:',result.fun)
时间: 2023-12-05 22:05:22 浏览: 163
外点惩罚函数法-调试通过.rar_不等式约束_外惩罚函数法_外点惩罚函数_惩罚函数法_罚函数
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好的,我知道了。这是一个优化问题,在满足约束条件的前提下,求解目标函数的最小值。其中,约束条件为 $x_1^2+x_2^2=1$,目标函数为 $-x_1-x_2$。
外点罚函数法的基本思想是,在目标函数中加入一个罚函数,使得罚函数在满足约束条件时为0,在不满足约束条件时罚函数的值越大,从而惩罚不满足约束条件的解。通过不断增大罚函数的惩罚系数,可以逐渐将不满足约束条件的解“推”到满足约束条件的区域内。
具体实现代码如下:
```python
import numpy as np
from scipy.optimize import minimize
def objective(x):
return -x[0] - x[1]
def constraint(x):
return x[0]**2 + x[1]**2 - 1
def penalty_func(x,C):
return objective(x) + C*(max(0,constraint(x)))**2
def objective_with_penalty(x,C):
return penalty_func(x, C)
x0 = np.array([1,0])
C=1000
problem = {'type':'eq','fun':constraint}
result = minimize(lambda x: objective_with_penalty(x, C),x0)
print('最优解为:',result.x)
print('最优值为:',result.fun)
```
其中,目标函数加入了罚函数 $C*max(0,constraint(x))^2$,其中 $max(0,constraint(x))$ 表示约束条件不满足时的惩罚项,$C$ 表示惩罚系数,$C$ 值越大,惩罚力度越大。在每次迭代中,都会重新计算目标函数和约束条件,然后调用 minimize 函数求解最优解。
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