工程数学实验4

发布时间 2023-05-29 11:00:32作者: 云边上打盹

实验四:共轭梯度法程序设计

一、实验目的

掌握共轭梯度法的基本思想及其迭代步骤;学会运用MATLAB编程实现常用优化算法;能够正确处理实验数据和分析实验结果及调试程序。

 

二、实验内容

 

(1)求解无约束优化问题:;

 

(2)终止准则取,搜索方法采用非精确搜索Armijo;

 

(3)完成FR共轭梯度法的MATLAB编程、调试;

 

(4)选取几个与实验二实验三中相同的初始点,并给出相关实验结果的对比及分析(从最优解、最优值、收敛速度(迭代次数)等方面进行比较);

 

(5)按照模板撰写实验报告,要求规范整洁。

 

三、算法步骤、代码、及结果

   1. 算法步骤

    1.确定初始点x0,产生初始梯度向量g0 = ∇f(x0),其中f(x)为目标函数,∇f(x)为目标函数在点x处的梯度向量。

 

2.初始化共轭向量D0 = -g0。

 

3.第k次迭代中,在第k个共轭方向上对目标函数进行线搜索,并确定步长αk,即确定下一个迭代点xk+1 = xk + αkdk。

 

4.计算新的函数梯度gk+1 = ∇f(xk+1)。

 

5.计算新的共轭向量dk+1 = -gk+1 + βkdk,其中βk为共轭方向的系数。

 

6.判断是否满足收敛条件,若满足则输出结果,否则继续迭代,回到第3步。

 

7.结束算法。