Смекни!
smekni.com

Метод деформируемого многогранника (стр. 3 из 3)

0,4 £ b £ 0,6,

2,8 £ g £ 3,0.

При 0<b<0,4 существует вероятность того, что из-за уплощения многогранника будет иметь место преждевременное окончание процесса. При b>0,6 может потребоваться избыточное число шагов и больше машинного времени для достижения окончательного решения.

Пример

Поиск методом деформируемого многогранника.

Для иллюстрации метода Нелдера и Мида рассмотрим задачу минимизации функции f(x)=4(x1–5)2+(x2–6)2, имеющей минимум в точке x*=[5 6]T. Поскольку f(x) зависит от двух переменных, в начале поиска используется многоугольник с тремя вершинами. В этом примере в качестве начального многогранника взят треугольник с вершинами x1(0)=[8 9]T, x2(0)=[10 11]T и x3(0)=[8 11]T, хотя можно было бы использовать любую другую конфигурацию из трёх точек.

На нулевом этапе поиска, k=0, вычисляя значения функции, получаем f(8,9)=45, f(10,11)=125 и f(8,11)=65. Затем отражаем x2(0)=[10 11]T через центр тяжести точек x1(0) и x3(0) [по формуле (1)], который обозначим через x4(0):

,

с тем, чтобы получить x5(0).

,

,

f(6,9)=13.

Поскольку f(6,9)=13<f(8,9)=45, переходим к операции растяжения:

,

,

f(4,8)=8.

Поскольку f(4,8)=8<f(8,9)=45, заменяем x2(0) на x6(0) и полагаем x6(0)=x2(1) на следующем этапе поиска.

Наконец, поскольку

,

начинаем этап поиска k=1. На рисунке 4 приведена траектория поиска на начальных этапах, а в таблице 2 приведены координаты вершин и значения f(x) для четырёх дополнительных этапов. На рисунке 5 изображена полная траектория поиска до его окончания. Для уменьшения f(x) до значения

потребовалось 32 этапа.

Рисунок 4.
Метод Нелдера и Мида при отсутствии ограничений.

Рисунок 5.
Траектория поиска с помощью алгоритма Нелдера и Мида.

Содержание

Поиск по деформируемому многограннику_______________________

Пример____________________________________________________

Содержание_______________________________________________

Список рисунков____________________________________________

Список литературы________________________________________

Список рисунков

Рисунок 1. Регулярные симплексы для случая двух (а) и трёх (б) независимых переменных._________________________________________________

Рисунок 2. Последовательность регулярных симплексов, полученных при минимизации f(x)._____________________________________________

Рисунок 3. Поиск минимума функции Розенброка методом деформируемого многогранника.______________________________________________

Рисунок 4. Метод Нелдера и Мида при отсутствии ограничений._____

Рисунок 5. Траектория поиска с помощью алгоритма Нелдера и Мида.

Список литературы

· Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. –М.,1975.