
因素方法课件.ppt
19页第二节 单因素方法一 斐波那契法(一)原理:设 为定义在[a,b]上的下单峰函数,存在x*使对任意a1 n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233因素方法第一次压缩的压缩率为:第二次压缩的压缩率为:第n次压缩的压缩率为:因素方法利用压缩率欲将原区间[a0,b0]压缩为原长的δ倍,需计算几次函数值?因素方法斐波那契法的步骤: (1)确定试点个数n,令Fn>1/δ,查表确定试点个数n (2)选取前两个试点的位置因素方法它们在区间的位置是对称的3)计算函数值 和 ,并比较它们的大小因素方法(4)计算 或 ,如(3)步迭代计算试点的一般公式为:因素方法计算n次函数值,就可以达到预定的压缩率因素方法v0 .618法利用斐波那契法压缩区间压缩率依次为:将数列分为 可证这两个数列收敛于同一极限设k→∞时,若 则λ=μ又递推公式得因素方法又因为将(1)代入(2)中得:因素方法将斐波那契法中每次压缩的不同的压缩率都用0.618来代替,每次压缩的压缩率相同,简化了求试点的计算,这种方法称为0.618法。 其递推公式为:若给定 ,令 求满足条件的最小的n因素方法v牛顿法一 原理:构造函数逼近于已知函数,其最优解也逼近于所求函数的最优解设y=f(x)在[a,b]区间是下单峰函数 ,在点 处 存在构造函数该函数是二次抛物线函数,且与f(x)共有一点可逼近于f(x),以 的极小点 作为f(x)的极小点的近似 值现求 的极小点 ,有因素方法如果这个近似值不到预先给定的精确度,就在 点构造函数 并求极小点,这样继续下去,逐步逼近f(x)的极小点,直到到达给定精确度为止二 牛顿法运算步骤:(1) 已知给定精确度ε>0任取 若 则 为 的近似解即是f(x)的最优解2) 若 则算出若 则停止, 为 的近似解即是f(x)的最优解。 因素方法(3)一般地,若迭代至 点,已知 时 为近似解,若 令迭代直到满足精确度为止 例1 求函数 在区间[3,4]上的最小值,精度 = 0.05解:任取 故 即是近似最优解因素方法v抛物线法:一 原理:利用构造拟合(逼近)函数的方法,与牛顿法原理相同,但方法不同 设函数f(x)的三点x1< x2< x3,函数值(或试验结果)分别为y1,y2, y3利用(x1,y1)、(x2,y2) 、(x3,y3)拟合一条抛物线,使得:满足条件的函数为:Φ(x)= 因素方法Φ(x)与f(x)拟合(共用三点)求Φ(x)的最小值点,得:二 抛物线法的计算步骤:(1)选三个点x1 验证 是否是f(x)的最优解2)若因素方法(1) f(x4)≤f(x2),则以(x2,x4,x3)为新的三点继续迭代2) f(x2)
