机械优化设计_第三章一维搜索方法
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
机械优化设计
第三章
一维搜索方法
一、一维搜索的概念 二、搜索区间的确定与区间消去法原理 三、一维搜索的试探方法——黄金分割法 一维搜索的试探方法——黄金分割法 —— 四、一维搜索的插值方法
机械优化设计 一、一维搜索的概念
当采用数学规划法寻求多元函数的极值点时, 当采用数学规划法寻求多元函数的极值点时,一般要进行 一系列如下格式的迭代计算: 一系列如下格式的迭代计算:
X k +1 = X k + α k d k ( k = 0,1, 2 ⋅⋅⋅)
给定, 当方向 d k 给定,求最佳步长 α k 就是求一元函数
f ( x k +1 ) = f ( x k + α k d k ) = ϕ (α k )
的极值问题。这一过程被称为一维搜索。 的极值问题。这一过程被称为一维搜索。 一维搜索
机械优化设计
三、一维搜索的试探方法——黄金分割法 一维搜索的试探方法——黄金分割法 ——
1、前提 函数在区间 [ a, b] 上是单谷函数。 上是单谷函数。 2、点的插入原则 (1)要求插入点 α1 , α 2 的位置相对于区间[ a , b ] 两端点具有对称性。 两端点具有对称性。 α1 = b − λ (b − a) α 2 = a + λ (b − a ) (2)要求保留下来的区间内再插入一点所形成 的新三段具有相同的比例分布。 的新三段具有相同的比例分布。
可得初始搜索区间
[a ,
b ] = [0 . 3,
1 . 5 ].
机械优化设计
例题2.用外推法确定函数f ( x) = 3x 3 − 8 x + 9的一维优化初始区间, 给定 初始点x1 = 1.8, 初始进退距h0 = 0.1.
解:
k 0 1 2 h 0.1 -0.2 -0.4 -0.8 x1 y1 x2 1.9 1.8 1.6 1.2 y2 14.377 12.096 8.488 4.584 x3 1.6 1.2 0.4 y3 8.488 4.584 5.992 1.8 12.096 1.9 14.377 1.8 12.096 1.6 8.488
x
结束
后退计算
机械优化设计
例题1.用外推法确定函数f ( x) = 3x 3 − 8 x + 9的一维优化初始区间 给定 , 初始点x1 = 0, 初始进退距h0 = 0.1.
解:
k 0 1 2 h 0.1 0.2 0.4 0.8 x1 0 0.1 0.3 y1 9 8.203 6.681 x2 0.1 0.3 0.7 y2 8.203 0.3 6.681 4.429 0.7 1.5 6.681 4.429 7.125 x3 y3
可得初始搜索区间[a, b] = [0.4, 1.6]. 最优点为x ∗ = 0.9426
机械优化设计 练习 的初始搜索区间。 确定 f ( x ) = ( x − 3) 2 的初始搜索区间。
k 0 1 h 1 2 4 x1 0 1 y1 9 4 x2 1 3
得区间
解:1)取 x1 = 0 , h0 = 1
机械优化设计
前进搜索步骤表 k 0 1 2 3 k h h0 2h0 4h0 8h0 h x1 初始点 初始点 初始点+ 初始点 h0 初始点+3h 初始点+3h0 x1 x2 初始点+ 初始点 h0 初始点+ 初始点 h0 初始点+3h0 初始点 初始点+7h 初始点+7h0 x2 初始点+ 初始点 h0 初始点 初始点-2 初始点 h0 初始点-6 初始点 h0 初始点-2 初始点 h0 初始点-6 初始点 h0 初始点-14 初始点 h0 x3 初始点+3h0 初始点 初始点+7h0 初始点 初始点+15h 初始点+15h0 x3
机械优化设计 3、点位置的确定方法 两内分点值: 两内分点值
α1 = b − λ(b − a) = b − 0.618(b − a) α2 = a + λ(b − a) = a + 0.618(b − a)
结论:所谓黄金分割是指将一线段分成两段的方法, 结论:所谓黄金分割是指将一线段分成两段的方法, 是指将一线段分成两段的方法 使整段长与较长段的长度比值等于较长段与较短段 1 : λ = λ : (1 − λ ) 长度的比值即 。
机械优化设计
f (x (k+1) ) = min. f (x (k) + α S (k) ) = f (x (k) + α(k) S ( k) )
一维搜索是优化搜索方法的基础。 一维搜索是优化搜索方法的基础。
机械优化设计
* 可用解析法。 求解一元函数 ϕ ( a )的极小点 a ,可用解析法。
f ( x + ad ) ≈ f ( x ) + ad T ∇f ( x ) +
后退搜索步骤表 初始点 h0 2h0 初始点 h0 初始点+ 初始点 4h0 8h0 初始点 h0 初始点-2
0 1 2 3
机械优化设计 (3)搜索区间外推法程序框图
给定 x1 , h0
初始进退距
f
h = −h x3 = x1 y3 = y1
h = h0
y1 = f (x1), x2 = x1 + h, y2 = f (x2 )
1 T ad ) G ( ad ) ( 2
1 = f ( x ) + α d T ∇f ( x ) + α 2 d T Gd 2
上式求α的极值,即求α导数为零。 导数为零。 上式求 的极值,即求 导数为零 的极值
d T ∇f ( x ) + α *d T Gd = 0
则
α* = −
d T ∇f ( x ) d T Gd
,
在搜索区间 [ a , b ] 内任取两点 a1 , b1 且 a1 < b1 计算其函数值得如下结论: 计算其函数值得如下结论:
f (a1 ) < f (b1 )
极小点必在区间 [ a, b1 ] 内。
则取为 缩短后的搜索区间。 f (a1 ) ≥ f (b1 ) 则取为 [ a 1 , b ]缩短后的搜索区间。
机械优化设计 说明:单谷区间内,函数可以有不可微点, 说明:单谷区间内,函数可以有不可微点,也 可以是不连续函数; 可以是不连续函数;
f (x)
f (x)
0
α
α1 α3
0
α1
α3
机械优化设计 (2)外推方法 基本思想: 基本思想:对 f (x) 任选一个初始点 a1 及初始步长 h ,
通过比较这两点函数值的大小,确定第三点位置, 通过比较这两点函数值的大小,确定第三点位置,比较这 三点的函数值大小,确定是否为“ 形态。 三点的函数值大小,确定是否为“高—低—高”形态。 步骤: 步骤: 1)选定初始点a1,初始步长h=h0,计算y1=f(a1)和y2=f(a1+h) 选定初始点a 初始步长h=h 计算y 2)比较y1和y2; 比较y 如果y 向右前进,加大步长h=2h 向前; a)如果y1>y2,向右前进,加大步长h=2h0,转(3)向前; 如果y 向左后退, h=b)如果y1<y2,向左后退, h=-2h0,将a1和a2,y1和y2的值互 向后探测; 换。转(3)向后探测; 如果y 极小点在a +h之间 之间。 c)如果y1=y2,极小点在a1和a1+h之间。 +h, 3)产生新的探测点a3=a2+h,y3=f(a3); 产生新的探测点a
ε
(1)给出初始搜索区间 [ a, b] 及收敛精度 ε ,将 λ 赋以 ) (2)按坐标点计算公式计算 α1和α 2 并计算其对应的函 ) 数值 f (α1 ) , f (α 2 ) (3)根据区间消去法原理缩短搜索区间。为了能用原来的 )根据区间消去法原理缩短搜索区间。 坐标点计算公式,进行区间名称的代换, 坐标点计算公式,进行区间名称的代换,并在保留区间中 计算一个新的试验点及其函数值。 计算一个新的试验点及其函数值。 (4)检查区间是否缩短到足够小和函数值收敛到足够近, )检查区间是否缩短到足够小和函数值收敛到足够近, 如果条件不满足返回到步骤( )。 如果条件不满足返回到步骤(2)。 (5)如果条件满足,则取最后两试验点的平均值作为极小 )如果条件满足, 点的数值近似解。 点的数值近似解。
否
y1
y2
y3
y1 ≥ y2
h = 2h
是
x1 x 2 x3
x
x1 x2 x3
前进计算
f
x1 = x2, y1 = y2 x2 = x3, y2 = y3
a = x3 , b = x1
x3 = x2 +h, y3 = f (x3)
是 否
y 2 ≥ y3
h>0
否 是
a = x1, b = x3
x1 x 2 x3 x 2 x1 x3 x 2 x1
在给定区间内仅有一个谷值(或有唯一的极小点) 在给定区间内仅有一个谷值(或有唯一的极小点)的 函数称为单谷函数 其区间称为单谷区间 单谷函数, 单谷区间。 函数称为单谷函数,其区间称为单谷区间。 函数值: 函数值:“大—小—大” 图形: 图形:“高—低—高” 单谷区间中一定能求得一个极小点。 单谷区间中一定能求得一个极小点。
试探法: 试探法:即按照某种规律来确定区间内插入点的位 黄金分割法,裴波纳契法等。 置,如黄金分割法,裴波纳契法等。
裴波纳契数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、 裴波纳契数列: 13、21、34、 55、89、144 55、89、
插值法(函数逼近法):通过构造插值函数来逼 插值法(函数逼近法):通过构造插值函数来逼 ): 近原函数, 近原函数,用插值函数的极小点作为区间的插入 二次插值法,三次插值法等。 点,如二次插值法,三次插值法等。
机械优化设计
4)比较函数值y2和y3: 比较函数值y 加大步长h=2h h=2h, a)如果y2>y3 ,加大步长h=2h,a1=a2,a2=a3,转(3)继 如果y 续探测; 续探测; 如果y 则初始区间得到: b)如果y2<y3,则初始区间得到: a=min[a1,a3],b=max[a1,a3],函数最小值所在区间为 [a,b]。 [a,b]。
一维搜索也称直线搜索。 一维搜索也称直线搜索。这种方法不仅对于解决一维最优化问 直线搜索 题具有实际意义,而且也是求解多维最优化问题的重要支柱。 题具有实际意义,而且也是求解多维最优化问题的重要支柱。
机械优化设计 二、搜索区间的确定与区间消去法原理 1、确定搜索区间的外推法 (1)单谷(峰)区间 单谷(
amina机械优化设计10初始点初始点初始点初始点初始点初始点初始点初始点2h初始点初始点2h后退搜索步骤表机械优化设计113搜索区间外推法程序框图初始进退距给定机械优化设计12初始进退距初始点给定的一维优化初始区间用外推法确定函数例题01020182030366810401820303668107442908036681074429157125可得初始搜索区间机械优化设计13初始进退距初始点给定的一维优化初始区间用外推法确定函数例题0102181209619143771914377181209616848804181209616848812458408168488124584045992最优点为机械优化设计14练习确定的初始搜索区间
机械优化设计
f (a1 ) < f (b1 )
缩小的新区间为必在 [ a , b1 ] ; 缩小的新区间为必在 [ a 1 , b ] 。
f (a1 ) ≥ f (b1 )
机械优化设计 3、一维搜索方法分类 根据插入点位置的确定方法, 根据插入点位置的确定方法,可以把一维搜索 法分成两大类: 法分成两大类:
机械优化设计
解析解法对于函数关系复杂、 解析解法对于函数关系复杂、求导困难等情况难以 实现。在实际优化设计中,数值解法的应用更为有效, 实现。在实际优化设计中,数值解法的应用更为有效, 且适合计算机的运算特点。 且适合计算机的运算特点。 数值解法基本思路: 数值解法基本思路: 基本思路 所在的搜索区间, 先确定 α k 所在的搜索区间,然后根据区间消去法原理 不断缩小此区间, 的数值近似解。 不断缩小此区间,从而获得 α k 的数值近似解。 一维搜索一般分为两大步骤: 一维搜索一般分为两大步骤: (1)确定初始搜索区间[a,b], 确定初始搜索区间[a (1)确定初始搜索区间[a,b],该区间应是包括一维函数 单谷区间。 极小点在内的单谷区间 极小点在内的单谷区间。 (2)在单谷区间[a,b]内通过缩小区间寻找极小点 在单谷区间[a,b]内通过缩小区间寻找极小点。 (2)在单谷区间[a,b]内通过缩小区间寻找极小点。
y2 4 3 0 7 0 16 x3 y3
2)取 x1 = 5, h0 = 1 )
k 0 1 h 1 -2 -4 x1 5 6 5 y1 4 9 4
[a, b] =[1, 7]
y2 9 4 0 x3 3 -1 y3 0 16
x2 6 5 3
, 得区间 [a, b] =[−1 Nhomakorabea5]机械优化设计 2、区间消去法原理 基本思想: 基本思想: 搜索区间确定之后, 搜索区间确定之后,采用区间消去法逐步缩短 搜索区间,从而找到极小点的数值近似解。 搜索区间,从而找到极小点的数值近似解。
ln[ ε /( b − a )] 缩短区间的总次数(迭代次数) 缩短区间的总次数(迭代次数): k ≥ ln 0 . 618
第三章
一维搜索方法
一、一维搜索的概念 二、搜索区间的确定与区间消去法原理 三、一维搜索的试探方法——黄金分割法 一维搜索的试探方法——黄金分割法 —— 四、一维搜索的插值方法
机械优化设计 一、一维搜索的概念
当采用数学规划法寻求多元函数的极值点时, 当采用数学规划法寻求多元函数的极值点时,一般要进行 一系列如下格式的迭代计算: 一系列如下格式的迭代计算:
X k +1 = X k + α k d k ( k = 0,1, 2 ⋅⋅⋅)
给定, 当方向 d k 给定,求最佳步长 α k 就是求一元函数
f ( x k +1 ) = f ( x k + α k d k ) = ϕ (α k )
的极值问题。这一过程被称为一维搜索。 的极值问题。这一过程被称为一维搜索。 一维搜索
机械优化设计
三、一维搜索的试探方法——黄金分割法 一维搜索的试探方法——黄金分割法 ——
1、前提 函数在区间 [ a, b] 上是单谷函数。 上是单谷函数。 2、点的插入原则 (1)要求插入点 α1 , α 2 的位置相对于区间[ a , b ] 两端点具有对称性。 两端点具有对称性。 α1 = b − λ (b − a) α 2 = a + λ (b − a ) (2)要求保留下来的区间内再插入一点所形成 的新三段具有相同的比例分布。 的新三段具有相同的比例分布。
可得初始搜索区间
[a ,
b ] = [0 . 3,
1 . 5 ].
机械优化设计
例题2.用外推法确定函数f ( x) = 3x 3 − 8 x + 9的一维优化初始区间, 给定 初始点x1 = 1.8, 初始进退距h0 = 0.1.
解:
k 0 1 2 h 0.1 -0.2 -0.4 -0.8 x1 y1 x2 1.9 1.8 1.6 1.2 y2 14.377 12.096 8.488 4.584 x3 1.6 1.2 0.4 y3 8.488 4.584 5.992 1.8 12.096 1.9 14.377 1.8 12.096 1.6 8.488
x
结束
后退计算
机械优化设计
例题1.用外推法确定函数f ( x) = 3x 3 − 8 x + 9的一维优化初始区间 给定 , 初始点x1 = 0, 初始进退距h0 = 0.1.
解:
k 0 1 2 h 0.1 0.2 0.4 0.8 x1 0 0.1 0.3 y1 9 8.203 6.681 x2 0.1 0.3 0.7 y2 8.203 0.3 6.681 4.429 0.7 1.5 6.681 4.429 7.125 x3 y3
可得初始搜索区间[a, b] = [0.4, 1.6]. 最优点为x ∗ = 0.9426
机械优化设计 练习 的初始搜索区间。 确定 f ( x ) = ( x − 3) 2 的初始搜索区间。
k 0 1 h 1 2 4 x1 0 1 y1 9 4 x2 1 3
得区间
解:1)取 x1 = 0 , h0 = 1
机械优化设计
前进搜索步骤表 k 0 1 2 3 k h h0 2h0 4h0 8h0 h x1 初始点 初始点 初始点+ 初始点 h0 初始点+3h 初始点+3h0 x1 x2 初始点+ 初始点 h0 初始点+ 初始点 h0 初始点+3h0 初始点 初始点+7h 初始点+7h0 x2 初始点+ 初始点 h0 初始点 初始点-2 初始点 h0 初始点-6 初始点 h0 初始点-2 初始点 h0 初始点-6 初始点 h0 初始点-14 初始点 h0 x3 初始点+3h0 初始点 初始点+7h0 初始点 初始点+15h 初始点+15h0 x3
机械优化设计 3、点位置的确定方法 两内分点值: 两内分点值
α1 = b − λ(b − a) = b − 0.618(b − a) α2 = a + λ(b − a) = a + 0.618(b − a)
结论:所谓黄金分割是指将一线段分成两段的方法, 结论:所谓黄金分割是指将一线段分成两段的方法, 是指将一线段分成两段的方法 使整段长与较长段的长度比值等于较长段与较短段 1 : λ = λ : (1 − λ ) 长度的比值即 。
机械优化设计
f (x (k+1) ) = min. f (x (k) + α S (k) ) = f (x (k) + α(k) S ( k) )
一维搜索是优化搜索方法的基础。 一维搜索是优化搜索方法的基础。
机械优化设计
* 可用解析法。 求解一元函数 ϕ ( a )的极小点 a ,可用解析法。
f ( x + ad ) ≈ f ( x ) + ad T ∇f ( x ) +
后退搜索步骤表 初始点 h0 2h0 初始点 h0 初始点+ 初始点 4h0 8h0 初始点 h0 初始点-2
0 1 2 3
机械优化设计 (3)搜索区间外推法程序框图
给定 x1 , h0
初始进退距
f
h = −h x3 = x1 y3 = y1
h = h0
y1 = f (x1), x2 = x1 + h, y2 = f (x2 )
1 T ad ) G ( ad ) ( 2
1 = f ( x ) + α d T ∇f ( x ) + α 2 d T Gd 2
上式求α的极值,即求α导数为零。 导数为零。 上式求 的极值,即求 导数为零 的极值
d T ∇f ( x ) + α *d T Gd = 0
则
α* = −
d T ∇f ( x ) d T Gd
,
在搜索区间 [ a , b ] 内任取两点 a1 , b1 且 a1 < b1 计算其函数值得如下结论: 计算其函数值得如下结论:
f (a1 ) < f (b1 )
极小点必在区间 [ a, b1 ] 内。
则取为 缩短后的搜索区间。 f (a1 ) ≥ f (b1 ) 则取为 [ a 1 , b ]缩短后的搜索区间。
机械优化设计 说明:单谷区间内,函数可以有不可微点, 说明:单谷区间内,函数可以有不可微点,也 可以是不连续函数; 可以是不连续函数;
f (x)
f (x)
0
α
α1 α3
0
α1
α3
机械优化设计 (2)外推方法 基本思想: 基本思想:对 f (x) 任选一个初始点 a1 及初始步长 h ,
通过比较这两点函数值的大小,确定第三点位置, 通过比较这两点函数值的大小,确定第三点位置,比较这 三点的函数值大小,确定是否为“ 形态。 三点的函数值大小,确定是否为“高—低—高”形态。 步骤: 步骤: 1)选定初始点a1,初始步长h=h0,计算y1=f(a1)和y2=f(a1+h) 选定初始点a 初始步长h=h 计算y 2)比较y1和y2; 比较y 如果y 向右前进,加大步长h=2h 向前; a)如果y1>y2,向右前进,加大步长h=2h0,转(3)向前; 如果y 向左后退, h=b)如果y1<y2,向左后退, h=-2h0,将a1和a2,y1和y2的值互 向后探测; 换。转(3)向后探测; 如果y 极小点在a +h之间 之间。 c)如果y1=y2,极小点在a1和a1+h之间。 +h, 3)产生新的探测点a3=a2+h,y3=f(a3); 产生新的探测点a
ε
(1)给出初始搜索区间 [ a, b] 及收敛精度 ε ,将 λ 赋以 ) (2)按坐标点计算公式计算 α1和α 2 并计算其对应的函 ) 数值 f (α1 ) , f (α 2 ) (3)根据区间消去法原理缩短搜索区间。为了能用原来的 )根据区间消去法原理缩短搜索区间。 坐标点计算公式,进行区间名称的代换, 坐标点计算公式,进行区间名称的代换,并在保留区间中 计算一个新的试验点及其函数值。 计算一个新的试验点及其函数值。 (4)检查区间是否缩短到足够小和函数值收敛到足够近, )检查区间是否缩短到足够小和函数值收敛到足够近, 如果条件不满足返回到步骤( )。 如果条件不满足返回到步骤(2)。 (5)如果条件满足,则取最后两试验点的平均值作为极小 )如果条件满足, 点的数值近似解。 点的数值近似解。
否
y1
y2
y3
y1 ≥ y2
h = 2h
是
x1 x 2 x3
x
x1 x2 x3
前进计算
f
x1 = x2, y1 = y2 x2 = x3, y2 = y3
a = x3 , b = x1
x3 = x2 +h, y3 = f (x3)
是 否
y 2 ≥ y3
h>0
否 是
a = x1, b = x3
x1 x 2 x3 x 2 x1 x3 x 2 x1
在给定区间内仅有一个谷值(或有唯一的极小点) 在给定区间内仅有一个谷值(或有唯一的极小点)的 函数称为单谷函数 其区间称为单谷区间 单谷函数, 单谷区间。 函数称为单谷函数,其区间称为单谷区间。 函数值: 函数值:“大—小—大” 图形: 图形:“高—低—高” 单谷区间中一定能求得一个极小点。 单谷区间中一定能求得一个极小点。
试探法: 试探法:即按照某种规律来确定区间内插入点的位 黄金分割法,裴波纳契法等。 置,如黄金分割法,裴波纳契法等。
裴波纳契数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、 裴波纳契数列: 13、21、34、 55、89、144 55、89、
插值法(函数逼近法):通过构造插值函数来逼 插值法(函数逼近法):通过构造插值函数来逼 ): 近原函数, 近原函数,用插值函数的极小点作为区间的插入 二次插值法,三次插值法等。 点,如二次插值法,三次插值法等。
机械优化设计
4)比较函数值y2和y3: 比较函数值y 加大步长h=2h h=2h, a)如果y2>y3 ,加大步长h=2h,a1=a2,a2=a3,转(3)继 如果y 续探测; 续探测; 如果y 则初始区间得到: b)如果y2<y3,则初始区间得到: a=min[a1,a3],b=max[a1,a3],函数最小值所在区间为 [a,b]。 [a,b]。
一维搜索也称直线搜索。 一维搜索也称直线搜索。这种方法不仅对于解决一维最优化问 直线搜索 题具有实际意义,而且也是求解多维最优化问题的重要支柱。 题具有实际意义,而且也是求解多维最优化问题的重要支柱。
机械优化设计 二、搜索区间的确定与区间消去法原理 1、确定搜索区间的外推法 (1)单谷(峰)区间 单谷(
amina机械优化设计10初始点初始点初始点初始点初始点初始点初始点初始点2h初始点初始点2h后退搜索步骤表机械优化设计113搜索区间外推法程序框图初始进退距给定机械优化设计12初始进退距初始点给定的一维优化初始区间用外推法确定函数例题01020182030366810401820303668107442908036681074429157125可得初始搜索区间机械优化设计13初始进退距初始点给定的一维优化初始区间用外推法确定函数例题0102181209619143771914377181209616848804181209616848812458408168488124584045992最优点为机械优化设计14练习确定的初始搜索区间
机械优化设计
f (a1 ) < f (b1 )
缩小的新区间为必在 [ a , b1 ] ; 缩小的新区间为必在 [ a 1 , b ] 。
f (a1 ) ≥ f (b1 )
机械优化设计 3、一维搜索方法分类 根据插入点位置的确定方法, 根据插入点位置的确定方法,可以把一维搜索 法分成两大类: 法分成两大类:
机械优化设计
解析解法对于函数关系复杂、 解析解法对于函数关系复杂、求导困难等情况难以 实现。在实际优化设计中,数值解法的应用更为有效, 实现。在实际优化设计中,数值解法的应用更为有效, 且适合计算机的运算特点。 且适合计算机的运算特点。 数值解法基本思路: 数值解法基本思路: 基本思路 所在的搜索区间, 先确定 α k 所在的搜索区间,然后根据区间消去法原理 不断缩小此区间, 的数值近似解。 不断缩小此区间,从而获得 α k 的数值近似解。 一维搜索一般分为两大步骤: 一维搜索一般分为两大步骤: (1)确定初始搜索区间[a,b], 确定初始搜索区间[a (1)确定初始搜索区间[a,b],该区间应是包括一维函数 单谷区间。 极小点在内的单谷区间 极小点在内的单谷区间。 (2)在单谷区间[a,b]内通过缩小区间寻找极小点 在单谷区间[a,b]内通过缩小区间寻找极小点。 (2)在单谷区间[a,b]内通过缩小区间寻找极小点。
y2 4 3 0 7 0 16 x3 y3
2)取 x1 = 5, h0 = 1 )
k 0 1 h 1 -2 -4 x1 5 6 5 y1 4 9 4
[a, b] =[1, 7]
y2 9 4 0 x3 3 -1 y3 0 16
x2 6 5 3
, 得区间 [a, b] =[−1 Nhomakorabea5]机械优化设计 2、区间消去法原理 基本思想: 基本思想: 搜索区间确定之后, 搜索区间确定之后,采用区间消去法逐步缩短 搜索区间,从而找到极小点的数值近似解。 搜索区间,从而找到极小点的数值近似解。
ln[ ε /( b − a )] 缩短区间的总次数(迭代次数) 缩短区间的总次数(迭代次数): k ≥ ln 0 . 618