
- •Лабораторная работа № 2
- •Краткие теоретические сведения.
- •О численных методах многомерной оптимизации.
- •1.2. Градиентные методы.
- •1.2.1. Общая схема градиентного спуска.
- •1.2.2. Градиентный метод с постоянным шагом.
- •1.2.3. Градиентный метод с дроблением шага.
- •1.2.4. Метод наискорейшего спуска.
- •1.3.Метод покоординатного спуска.
- •2.Задание на лабораторную работу.
- •3. Варианты задания.
- •3.2 Варианты заданий.
2.Задание на лабораторную работу.
Изучить изложенные методы многомерной безусловной оптимизации.
В соответствие с вариантом задания, определенным преподавателем, составить программы реализующие методы многомерной безусловной минимизации и найти точку минимума целевой функции f(x)=f(x(1), x(2)) с заданной точностью указанными методами. Начальное приближение x0 и точность приводятся в условие задачи. Сравнить результаты, полученные разными методами для одной и той же целевой функции (в частности, сравнить число вычислении целевой функции и её производных, понадобившихся для получения заданной точности). Для каждого применяемого метода построить траекторию промежуточных точек, получаемых на очередных шагах метода и сходящихся к точке минимума.
Оформить отчет о выполнении задания с приведением условия задачи, алгоритмов и программ указанных в задании методов минимизации, графиков траекторий промежуточных приближений, таблицы результатов сравнения рассмотренных методов, заключения по результатам сравнения методов.
3. Варианты задания.
3.1 Методы многомерной безусловной оптимизации (первого и нулевого порядков):
а) градиентный метод с постоянным шагом;
б) градиентный метод с дроблением шага;
в) метод наискорейшего спуска (указание метода одномерного поиска);
г) метод покоординатного спуска с постоянным шагом;
д) метод Гаусса-Зейделя (указание метода одномерного поиска).
3.2 Варианты заданий.
Целевая функция f(x)=f(x(1), x(2)) зависит от двух аргументов. Функция f(x) следующего вида:
f(x)=a*x(1)+b*x(2)+ec*(x1 ) +d*(x2 ).
-
№
Целевая функция
Начальное приближение
Точность решения
Метод
a
b
c
d
1
1
-1,4
0,01
0,11
(1;0)
0,0001
г, б
2
2
-1,3
0,04
0,12
(0;1)
0,00005
а, д
3
10
-0,5
0,94
0,2
(0;0)
0,0001
б, д
4
15
0
1,96
0,25
1,96
0,25
в, а
5
3
-1,2
0,02
1,3
(0;-1)
0,00005
д, г
6
11
-0,4
1
0,21
(-1;0)
0,0001
б, а
7
10
-1
1
2
(1;0)
0,0003
в, д
8
15
-0,5
2,25
2,5
(0;0)
0,0002
а, б
9
20
0,4
0,3
0,3
(0;-1)
0,0001
г, б
10
25
0,9
0,35
0,35
(1;0)
0,0004
а, г
11
10
-2
0,01
0,9
(1;0)
0,0001
г, д
12
18
2
0,04
0,6
(0;1)
0,00005
б, в
13
11
-3
0,94
0,15
(0;0)
0,0001
г, д
14
21
5
1,96
0,4
1,96
0,25
а, д
15
6
3
0,02
0,25
(0;-1)
0,00005
б, д
16
30
-4
1
0,27
(-1;0)
0,0001
в, а
17
20
-2
1
0,14
(1;0)
0,0003
д, г
18
8
-1
2,25
4
(0;0)
0,0002
б, а
19
9
-1,3
0,3
2
(0;-1)
0,0001
в, д
20
15
-0,5
0,35
2,5
(1;0)
0,0004
а, б
Список дополнительных методов
-
№
ФИО
Название метода
1
Аразгелдыев
Дэвидона-Флетчера-Пауэлла
2
Беда
Случайной пробы
3
Дмитренко
Сопряженных направлений
4
Ерохин
Наилучшей пробы
5
Краснов
Случайной пробы с возвратом
6
Кулинич
Флетчера-Ривса
7
Куценко
Конфигураций Хука-Дживса
8
Литвиненко
Метод Гельфанда (метод «оврагов»2)
9
Макеев
Розенброка
10
Рева
Метод «оврагов»1
11
Серебреников
Эвристический алгоритм
12
Татаринова
Деформируемого многоугольника Нелдера-Мида