坐标上升算法

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坐标上升算法(Coordinate Ascent)及C++编程实现

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编程实现:

    #include <iostream>  
    using namespace std;  
    #define f(x1,x2,x3) (-x1*x1-2*x2*x2-3*x3*x3+2*x1*x2+2*x1*x3-4*x2*x3+6)  
    int main()  
    {  
        double x1=1;  
        double x2=1;  
        double x3=1;  
        double f0=f(x1,x2,x3);  
        double err=1.0e-10;  
        while (true)  
        {  
            x1=x2+x3;  
            x2=0.5*x1-x3;  
            x3=1.0/3*x1-2.0/3*x2;  
            double ft=f(x1,x2,x3);  
            if (abs(ft-f0)<err)  
            {  
                break;  
            }  
            f0=ft;  
        }  

        cout<<"\nmax{f(x1,x2,x3)}="<<f(x1,x2,x3)<<endl;  
        cout<<"取得最大值时的坐标:\n(x1,x2,x3)=("<<x1<<","<<x2<<","<<x3<<")"<<endl;  
        return 0;  
    }  

注意:求解函数的最小值的方法,与此方法基本相同。另外,该算法对初始值的选取不是非常敏感。对有些问题的求解非常适合。
讨论:
第一:对于没有极大值和极小值的函数,本算法肯定计算不出来。但是,实际问题中,如果没有极大值或极小值,说明建立的模型是错误的。
第二:程序本身确实无法知道是最大值还是最小值,因为求解最大值和最小的方法一模一样,都是求偏导得到的。但是,对于很多实际问题,求解目标是明确的。
第三:函数有多个极大值和多个极小值的情况,或称为局部最小值(最大值),此时,算法的计算结果与初始值的选取有很大的关系,初始值离哪个局部最优值近,得到的结果就是这个局部最优值。为了尽可能地找到全局最优值,
可以随机选多组初始值进行迭代,然后再从中选取最优解。

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