Метод крутого восхождения


Создан Боксом-Уилсоном. Объединяет в себе принципы методов Гауса-Зейделя , градиентного метода и ПФЭ. При использовании алгоритма крутого восхождения шаговое движение из точки clip_image002 совершается по градиенту clip_image004. Однако, в отличие от градиентного метода корректировка направления осуществляется не после каждого следующего шага, а по достижении в некоторой точке clip_image006 частного экстремума.

Алгоритм:

1. С центром в исходной точке clip_image008 проводится ПФЭ или ДФЭ для определения градиента clip_image010. Результаты эксперимента обязательно подвергаются статистическому анализу

а) проверка воспроизводимости эксперимента (по Кохрену)

б) проверка значимости коэффициентов модели bi

в) проверка адекватности полученной модели

2. Вычисляются произведения clip_image012по всем n факторам, находим max {clip_image012[1]} и называем его базовым: max {clip_image012[2]} = clip_image016

3. Выбираем шаг движения по градиенту clip_image018 (для i)

4. Определяются шаги движения clip_image020(i!=j). Т.к. при движении по градиенту варьируемые параметры должны изменяться пропорционально величинам clip_image022(компоненты вектора градиента) =>

clip_image024

5. Метод крутого восхожденияПроизводятся так называемые «мысленные опыты», которые заключаются в вычислении предсказанных значений clip_image028. Для этого независимые переменные линейной модели объекта изменяются с учетом clip_image020[1] таким образом, чтобы изображающая точка clip_image031 совершила шаговое движение в направлении вектора градиента: clip_image033

Максимум после третьего поворота – получаем точку оптимума:

clip_image035(j — координата)

Предсказанные значения в h-ой точке

clip_image037 =>

clip_image039

clip_image041

6. Мысленные опыты продолжаются до тех пор, пока clip_image043, clip_image045 — физически допустимая величина исследуемого параметра.

7. Некоторые из мысленных опытов (обычно через 2-3 шага) реализуются в виде эксперимента на объекте для проверки соотв. аппроксимации объекта гиперплоскостью.

8. Точкаclip_image006[1], в которой получено max значение экспериментальной величины, является точкой поворота.

9. Т.к. каждый цикл крутого восхождения приближает изображающую точку к области экстремума, где крутизна поверхности, как правило, становится меньше, то для каждого последующего цикла clip_image047выбирается равной или меньшей предыдущей.

10. Поиск прекращается, когда все коэффициенты bi линейной части модели незначимы, что свидетельствует о выходе в область экстремума целевой функции.

Загрузка...