Метод градиента при поиске экстремума


При оптимизации процесса градиентным методом рабочее движение совершается в направлении наиболее быстрого возрастания выходного параметра, т.е. в направлении градиента целевой функции. При этом, также как и в методе случайного поиска, направление движение корректируется после каждого рабочего шага, следовательно каждый раз заново вычисляется вектор clip_image002 по результатам специально спланированного эксперимента.

схемаclip_image006

clip_image008

clip_image010

clip_image012

Алгоритм:

1. Задается шаг варьирования, единый для всех циклов работ: clip_image014

2. Задается параметр рабочего шага: clip_image016

3. В начальной точке clip_image018 ставится эксперимент, на основании которого определяется градиент clip_image020. Рекомендуется получать градиент с помощью 2n экспериментов:

clip_image022

4. Определяем следующую точку : clip_image024

……………………………..

clip_image026

5. Процедура прекращается, если clip_image028

Характерными особенностями метода является постоянство пробного шага clip_image030и рабочего шага clip_image032, следовательно получаем неприятности:

1. Метод градиента при поиске экстремумаМожем проскочить мимо оптимума

2. Если вершина плоская (пологая) – возникают трудности

clip_image036 clip_image038

hномер шага

clip_image040выбирается (clip_image042) clip_image044

Формы поверхности:

clip_image046

Наиболее благоприятные случаи а,б,г

Наиболее опасный случай – д.

Для уверенных выводов, необходимо всю процедуру сделать дважды (причем из двух абсолютно различных начальных точек).

Худший случай – в (плоская вершина на большом протяжении), следовательно метод не срабатывает.

Загрузка...