利用minimize求解共轭梯度法求二次函数的极小点的python代码

好的，以下是利用 minimize 求解共轭梯度法求二次函数极小点的 Python 代码：

import numpy as np
from scipy.optimize import minimize

def func(x):
    # 定义二次函数
    return x[0]**2 + 2*x[0]*x[1] + 3*x[1]**2

def grad(x):
    # 定义二次函数的梯度
    return np.array([2*x[0] + 2*x[1], 2*x[0] + 6*x[1]])

x0 = np.array([1, 1]) # 初始值
res = minimize(func, x0, method='CG', jac=grad) # CG表示共轭梯度法

print(res.x) # 输出极小点

希望能解答您的问题。

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matlabn步重开始的共轭梯度法求极小值点完整代码

以下是使用matlab实现n步重启的共轭梯度法求函数极小值点的完整代码：

function [x, fval, iter] = conjgrad_minimize(f, gradf, x0, tol, maxiter, n)
% f: 目标函数
% gradf: 目标函数的梯度
% x0: 初始点
% tol: 收敛精度
% maxiter: 最大迭代次数
% n: 重启步长
% x: 迭代结果
% fval: 最小函数值
% iter: 实际迭代次数

% 初始化
x = x0;
fval = f(x);
g = gradf(x);
p = -g;
iter = 0;

while iter < maxiter
    Ap = gradf(x+p);
    alpha = (g'*g)/(p'*Ap);
    x_new = x + alpha*p;
    fval_new = f(x_new);
    
    % 判断收敛
    if abs(fval_new - fval) < tol
        break;
    end
    
    % 重启
    if mod(iter,n) == 0
        p = -gradf(x_new);
    else
        beta = (gradf(x_new)'*gradf(x_new))/(g'*g);
        p = -gradf(x_new) + beta*p;
    end
    
    x = x_new;
    fval = fval_new;
    g = gradf(x);
    iter = iter + 1;
end

end

其中，f表示目标函数，gradf为目标函数的梯度，x0为初始点，tol为收敛精度，maxiter为最大迭代次数，n为重启步长。在重启时，将下一轮的初始搜索方向设为当前负梯度方向，而非使用之前的搜索方向p。函数最终返回迭代结果x，最小函数值fval，以及实际迭代次数iter。

python共轭梯度法

共轭梯度法是一种用于解决优化问题的迭代算法，特别适用于解决大规模线性方程组的问题。在Python中，可以使用SciPy库中的`scipy.optimize`模块来实现共轭梯度法。

下面是一个使用共轭梯度法求解线性方程组的示例：

import numpy as np
from scipy.optimize import minimize

# 定义目标函数
def objective(x):
    return x[0]**2 + x[1]**2 + x[2]**2

# 定义约束条件
def constraint(x):
    return x[0] + x[1] + x[2] - 1

# 初始化变量
x0 = np.array([0, 0, 0])

# 使用共轭梯度法求解最小化问题
result = minimize(objective, x0, constraints={'type': 'eq', 'fun': constraint}, method='CG')

# 输出结果
print("最优解：", result.x)
print("最优值：", result.fun)

这段代码中，我们定义了一个目标函数`objective`和一个约束条件`constraint`，然后使用`minimize`函数来求解最小化问题。其中，`method='CG'`表示使用共轭梯度法进行求解。