Определение и свойства унимодальных и многомодальных функций




Метод многомерного поиска первого порядка – наискорейшего спуска

На каждой итерации задача одномерной оптимизации решается точно.

При использовании метода наискорейшего спуска на каждой итерации величина шага λk выбирается из условия минимума функции f(x) в направлении спуска.


 

Прямой метод Хука-Дживса для решения задач многомерного поиска

Метод нелинейной оптимизации нулевого порядка – не использующий значения производных функций, применяется в том случае, если значения производных сложно получить в виде аналитических функций или процесс вычисления производных довольно трудоемкий.

Метод Хука-Дживса для поиска безусловного локального экстремума функции. Алгоритм делится на две фазы: исследующий поиск и поиск по направлению.


 

Прямой метод Гаусса для решения задач многомерного поиска


 

Одномерный поиск на унимодальных функциях: метод Фибоначчи


 

Одномерный поиск на унимодальных функциях: метод золотого сечения


 

Одномерный поиск на унимодальных функциях: метод дихотомии

 


 

Классификация численных методов решения задач нелинейного программирования

Численные методы – в которых решение задачи НП ищется эвристическим подбором значений неизвестных, доставляющих экстремум min или max целевой функции.

 

(набор расчетных точек фиксировано (значение очередной расчетной точки

и определено априорно) определяется по рез-ту предыд. итерации)

 

Пассивный (выбор стартовой точки) => переход к последовательному.

 

d 2 f / d x2 < 0 – первого порядка

 

d 2 f / d x2 > 0 – второго порядка

 

Численные методы многомерных задач сводится к комбинации одномерных.

 


 

Метод неопределенных множителей Лагранжа для решения задач нелинейного программирования


 

Определение и свойства унимодальных и многомодальных функций

 

Унимодальная функция – на интервале от а до b, если внутри этого интервала существует точка, слева от которой функция только возрастает, справа – убывает.

Основное свойство унимодальных функций, используемое при поиске точек минимума, состоит в том, что вычисление любых двух значений f(x1), f(x2), x1 ¹ x2, x1,x2 Î [a,b] позволяет уменьшить интервал поиска точки минимума. Для решения задачи одномерной оптимизации с унимодальной целевой функцией применяется метод золотого сечения и метод чисел Фибоначчи.

 

Многомодальная функция – содержит внутри интервала [a, b] несколько точек аналогичных свойству унимодальной.

 

Задачи нелинейного программирования решаются так: дифференциал означает, что функция определена в сколь угодно малой окрестности возле точки вычисления производно.

grad [f(x)] = 0 – вектор, указывающий направление возрастающей функции.

 

Правила НП:

1) На области допустимых значений находятся все точки (grad = 0 или производная = 0).

2) С помощью специальных методов находятся все значения целевой функции на границах допустимых значений.

3) Простым переборным сравнением среди стац. и граничных точек, выбирается точка, соотв. наибольшим или наименьшим значением целевой функции.


 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: