
- •Тема: Методи безумовної багатомірної оптимізації першого порядку. Градієнтні методи
- •1. Короткі теоретичні відомості.
- •1.1. Загальні відомості про чисельні методи багатомірної оптимізації
- •1.2. Градієнтні методи
- •1.2.1. Загальна схема методів градієнтного спуску
- •1.2.2. Градієнтний метод з постійним кроком
- •1.2.3. Градієнтний метод із дробленням кроку
- •1.2.4. Метод найшвидшого спуску
- •1.3. Метод покоординатного спуску
- •1.4. Метод Гауса-Зейделя
- •1.5. Методи ярів
- •1.5.1. Загальна характеристика
- •1.5.2. Евристичні алгоритми
- •1.5.3. Яружні методи (Метод Гельфанда)
- •2. Завдання на лабораторну роботу
- •3. Варіанти завдання
- •3.2. Варіанти завдань
2. Завдання на лабораторну роботу
Вивчити викладені методи багатомірної безумовної оптимізації.
У відповідності з варіантом завдання, вказаним викладачем, у редакторі Visio скласти блок-схему алгоритму;
скласти програми для методів багатомірної безумовної мінімізації й знайти точку мінімуму цільової функції
із заданою точністю ε зазначеними методами. Початкове наближення x0 і точність наводяться в умові задачі. Порівняти результати, отримані різними методами для однієї й тієї ж цільової функції (зокрема, порівняти число обчислень цільової функції і її похідних, що знадобилися для одержання заданої точності). Для кожного використаного методу побудувати траєкторію проміжних точок, які одержані на чергових кроках методу та збіжних до точки мінімуму.
Оформити звіт про виконання лабораторної роботи з наведенням умови задачі, алгоритмів і програм, зазначених у завданні методів мінімізації, графіків траєкторій проміжних наближень, таблиці результатів порівняння розглянутих методів, висновку за результатами порівняння методів.
3. Варіанти завдання
3.1. Перелік методів багатомірної безумовної оптимізації (першого й нульового порядків):
градієнтний метод з постійним кроком;
градієнтний метод із дробленням кроку;
метод найшвидшого спуску;
метод покоординатного спуску з постійним кроком;
метод Гаусса-Зейделя;
евристичний алгоритм;
яружний метод 1;
яружний метод 2.
3.2. Варіанти завдань
Цільова
функція
залежить від двох аргументів та має
вигляд:
.
№ вар |
№ методу |
Цільова функція |
Початкове наближення |
Точність розв’язку |
|||
|
1, 5 |
a |
b |
c |
d |
||
1 |
2, 6 |
1 |
-1,4 |
0,01 |
0,11 |
(1;0) |
0,0001 |
2 |
3, 7 |
2 |
-1,3 |
0,04 |
0,12 |
(0;1) |
0,00005 |
3 |
4, 8 |
10 |
-0,5 |
0,94 |
0,2 |
(0;0) |
0,0001 |
4 |
1, 6 |
15 |
0 |
1,96 |
0,25 |
1,96 |
0,25 |
5 |
2, 7 |
3 |
-1,2 |
0,02 |
1,3 |
(0;-1) |
0,00005 |
6 |
3, 8 |
11 |
-0,4 |
1 |
0,21 |
(-1;0) |
0,0001 |
7 |
4, 7 |
10 |
-1 |
1 |
2 |
(1;0) |
0,0003 |
8 |
3, 6 |
15 |
-0,5 |
2,25 |
2,5 |
(0;0) |
0,0002 |
9 |
2, 5 |
20 |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
(0;-1) |
0,0001 |
10 |
1, 8 |
25 |
0,9 |
0,35 |
0,35 |
(1;0) |
0,0004 |