Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Методы одномерной оптимизации

Тип Реферат
Предмет Информатика и программирование
Просмотров
991
Размер файла
51 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Методы одномерной оптимизации

Министерство образования РФ

Волгоградский государственный технический университет

Контрольная работа

Методы одномерной оптимизации

Выполнил:

Группа АУЗ-362

Проверил:

Яновский Т.А.

Волгоград 2011

Метод установления границ начального отрезка локализации минимума

Представляет собой процедуру эвристического типа, предваряющую использование метода одномерного поиска, которому требуется начальный отрезок локализации минимума.

Алгоритм Свенна.

Шаг 1. Выбрать произвольную начальную точку и – начальный положительный шаг.

Шаг 2. Вычислить

Шаг 3. Сравнить :

а) если то, согласно предположению об унимодальности функции, точка минимума должна лежать правее, чем точка . Положить , , k=2 и перейти на шаг 5.

б) если , то вычислить .

Шаг 4. Сравнить :

а) если , то точка минимума лежит между точками и , которые и образуют границы начального отрезка локализации минимума. Положить и завершить поиск.

б) если то, согласно предположению об унимодальности функции, точка минимума должна лежать левее, чем точка . Положить , k=2 и перейти на шаг 5.

Шаг 5. Вычислить .

Шаг 6. Сравнить :

а) если , то

при положить

при положить

и завершить поиск.

б) если , то

при положить

при положить

положить k=k+1 и перейти на шаг 5.

Метод золотого сечения

Необходимо задать начальный отрезок локализации минимума и число , характеризующее желаемую точность вычисления x*.

Шаг 1. Вычислить .

Шаг 2. Найти пробные точки и .

Шаг 3. Вычислить значения функции в пробных точках и .

Шаг 4. Сравнить и :

а) если , то положить .

б) если , положить .

Шаг 5. Вычислить . Если , то положить и закончить поиск, иначе перейти к шагу 3.

Замечание: Данный алгоритм является несколько более медленно сходящимся по сравнению с алгоритмом, точно соответствующим методу “золотого сечения”, из-за того, что на каждой итерации он требует двух вычислений функции f(x) вместо одного. Однако это делает его более точным, так как при оперировании только с одной новой точкой ошибки округления могут привести к потере интервала, содержащего минимум.

Задание.

1.Самостоятельно найти в литературе по “Методам оптимизации” определение унимодальной функции и разобраться с его смыслом. Это важно, так как вычислительный процесс в любом методе одномерной оптимизации опирается на предположение об унимодальности .

2. Программно реализовать на языке C++ метод Свенна

(Программа должна обеспечить вывод на экран

- начальной точки и шага

на каждой итерации метода:

- номера итерации,

- генерируемой методом новой точки x и значения функции в ней;

а на последней итерации

- отрезка [a, b] локализации минимума функции f(x) и его длины, а также числа итераций.

Метод оценивания точки минимума внутри найденного отрезка локализации минимума

(Программа должна обеспечить на каждой итерации метода вывод на экран:

- номера итерации,

- границ текущего отрезка [a, b],

- внутренних точек и значений функции в них, а затем

- финальной оценки x* точки минимума функции f(x)

- соответствующего точке x* значения функции f(x*)).

3. С помощью программы решить следующие задачи одномерной оптимизации

- f(x) = x2 – 12x. Начальные точки: 1, 3, 0, 10. ∆ = 1, 10

- f(x) = 2x2+(16/x) Начальные точки: 1,6, 2, 1, 0.1, 10. ∆ = 1, 2

- f(x) = (127/4)x2-(61/4)x+2. Начальные точки: 0, 1, 2, -10, 10. ∆= 0,5, 1

4.Составить отчет, содержащий:

- Титульный лист с указанием учебной дисциплины, номера и названия задания, ФИО выполнившего работу студента;

- Полностью текст задания, приведенный несколькими строками выше;

- Определение унимодальности;

- Алгоритмы;

- Текст программы на С++;

- Подробное решение одной из предложенных задач – то, что выводит программа при ее решении на каждой итерации;

- Сводную таблицу результатов решения задач, содержащую информацию о тестовой функции, начальных данных задачи и параметрах программы и результаты решения задачи(оценку точки минимума, значение функции в ней, число итераций).

Задание№1

Программно реализовать на языке C++ метод Свенна

(Программа должна обеспечить вывод на экран

- начальной точки и шага на каждой итерации метода:

- номера итерации,

- генерируемой методом новой точки x и значения функции в ней; а на последней итерации отрезка [a, b] локализации минимума функции f(x) и его длины, а также числа итераций.

С помощью программы решить следующие задачи одномерной оптимизации

- f(x) = x2 – 12x. Начальные точки: 1, 3, 0, 10. ∆ = 1, 10

- f(x) = 2x2+(16/x) Начальные точки: 1,6, 2, 1, 0.1, 10. ∆ = 1, 2

- f(x) = (127/4)x2-(61/4)x+2. Начальные точки: 0, 1, 2, -10, 10. ∆= 0,5, 1

Текст программы на С++

#include <iostream.h>

#include <conio.h>

#include <math.h>

#include <iomanip.h>

using namespace std;

double f(double ) ;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

double t,ll,e,l,xk,yk,a,b;

double x,delta,xp,x1,x2,k=0,y;

int p=0;

cout<<"enter x* ";

cin>>x ;

cout<<"enter t ";

cin>>t;

x1=x-t;

x2=x+t;

if ((f(x-t) >=f(x)) && (f(x+t) >=f(x)))

{

a=x-t;

b=x+t;

p=1;

};

if ((f(x-t) <=f(x)) && (f(x+t) <=f(x)))

{

p=1;

};

xp=x;

if ((f(x-t) >f(x)) && (f(x) >f(x+t)))

{

delta=t;

a=x ;

x=x+t;

}

if ((f(x-t) < f(x)) && (f(x) < f(x+t)))

{

delta=-t;

b=x ;

x=x-t;

}

while ((p!=1))

{

if ((f(x)< f(xp)) && (delta*t >0))

a=xp;

if ((f(x)< f(xp)) && (delta*t <0))

b=xp;

if ((f(x)> f(xp)) && (delta*t >0))

{

b=x;

p=1;

};

if ((f(x)> f(xp)) && (delta*t<0))

{

a=x;

p=1;

};

k++;

cout<< " Номеритерации "<<k<<endl;

cout<< " Ганицыотрезка a="<<a<<" b="<<b<<endl;

xp=x;

x=xp+pow(2.0,k-1)*delta;

}

cout << " a= "<<a<< " b= "<< b<<endl; cout<< " Количествоитераций= " << k<< endl;

system("pause");

return 0;

}

double f(double x)

{

double y;

y=x*x-12*x;

return (y);

}

Решение задачи

Функция f(x) = x2-12xнач. точка x0= 1 шаг 1

Номер итерации 1

Начальная точка 1

X1 = a = 1

F(x) = -11

Номер итерации 2

Начальная точка 1

Шаг 1

X2 = a= 2

F(x) = -20

Номер итерации 3

Начальная точка 2

Шаг 2

X3 = a = 4

F(x) = -32

Номер итерации 4

Начальная точка 4

Шаг 4

X4 = b = 8

F(x) = -32

Отрезок [a;b] =[2;8] Число итераций = 4

Сводная таблица результатов№1

f(x) = x2-12x

Начальная

точка

ШагОтрезокЧисло итераций
11[2;8]4
110[-9;11]3
31[4;11]4
310[-7;13]3
01[2;16]5
010[0;30]3
101[2;8]4
1010[0;20]3

Сводная таблица результатов№2

f(x) = 2x2+(16/x)

Начальная

точка

ШагОтрезокЧисло итераций
1.61[0.6;2.6]3
1.62[-0.4;3.6]3
21[1;3]3
22[0;2]3
0.11[-0.9;2.1]3
0.12[-1.9;4.1]3
101[-5;9]4
102[-4;8]3

Сводная таблица результатов№3

f(x) = (127/4)x2-(61/4)x+2

Начальная

точка

ШагОтрезокЧисло итераций
00.5[-0.5;0.5]2
01[-1;1]2
10.5[-1;0.5]3
11[-1;1]2
20.5[-2;1]4
21[-2;1]3
-100.5[-6;6]6
-101[-6;6]5
100.5[-6;6]6
101[-6;6]5

Задание2

Найти точки минимума внутри найденного отрезка локализации минимумаметодом золотого сечения.

(Программа должна обеспечить на каждой итерации метода вывод на экран:

- номера итерации,

- границ текущего отрезка [a, b],

- внутренних точек и значений функции в них,

а затем

- финальной оценки x* точки минимума функции f(x)

- соответствующего точке x* значения функции f(x*)).

Текст программы на С++

#include <iostream.h>

#include <iomanip.h>

#include <math.h>

#include <conio.h>

#include <stdlib.h>

doublefunction (double); // вычисляет значение функции в данной точке

void main (void)

{

double a, b, E, F1, F2, LM, x = 0, fc, fd, fx, i = 0, c = 0, d = 0; // Определениепеременных

clrscr();

cout << "Введите границы начального отрезка:" << endl << "a0 = ";

cin >> a;

cout << "b0 = ";

cin >> b;

cout << "Введите число Е:" << endl << "E = ";

cin >> E;

clrscr();

cout << "Границы начальнога отрезка:"<< endl <<"а[" << i << "] = " << a << endl;

cout << "b[" << i << "] = " << b << endl;

cout << "Число Е = " << E << endl;

F1 = (3 - sqrt(5))*0.5;

F2 = 1 - F1;

do

{

LM = b - a;

cout << endl << "Номер итерации " << i + 1 << endl;

cout << "Границы текущего отрезка:" << endl << "а[" << i << "] = " << a << endl;

cout << "b[" << i << "] = " << b << endl;

if (LM <= E)

{

x = (a + b)*0.5;

fx = function(x);

cout << "Точка минимума x = " << setprecision(10) << x << endl;

cout << "Значение функции F(x) в точке минимума = " << setprecision(10) << fx << endl;

cout << "Press any key";

getch();

exit(0);

}

else

{

c = a + F1 * LM;

d = a + F2 * LM;

fc = function(c);

fd = function(d);

cout << "Значение внутренней точки с[" << i << "] = " << setprecision(10) << c << endl;

cout << "Значение внутренней точки d[" << i << "] = " << setprecision(10) << d << endl;

cout << "Значение функции F(x) в точке с[" << i << "] = " << setprecision(10) << fc << endl;

cout << "Значение функции F(x) в точке d[" << i << "] = " << setprecision(10) << fd << endl;

}

if (fc == fd)

{

a = c;

b = d;

x = (a + b)*0.5;

fx = function(x);

cout << "Точка минимума x = " << setprecision(10) << x << endl;

cout << "Значение функции F(x) в точке минимума = " << setprecision(10) << fx << endl;

cout << "Press any key";

getch();

exit(0);

}

else

{

if (fc < fd)

{

a = a;

b = d;

i++;

}

else

{

a = c;

b = b;

i++;

}

}

}

while (1);

}

double function (double x)

{

double y;

y = x * x - 12 * x;

return (y);

}

Решение задачи

Функция f(x) = x2-12x

Границы начального отрезка:

а[0] = -9

b[0] = 11

Число Е = 0.1

Номер итерации 1

Границы текущего отрезка:

а[0] = -9

b[0] = 11

Значение внутренней точки с[0] = -1.36

Значение внутренней точки d[0] = 3.36

Значение функции F(x) в точке с[0] = 18.17

Значение функции F(x) в точке d[0] = -29.03

Номер итерации 2

Границы текущего отрезка:

а[1] = -1.36

b[1] = 11

Значение внутренней точки с[1] = 3.36

Значение внутренней точки d[1] = 6.27

Значение функции F(x) в точке с[1] = -29.03

Значение функции F(x) в точке d[1] = -35.92

Номер итерации 3

Границы текущего отрезка:

а[2] = 3.36

b[2] = 11

Значение внутренней точки с[2] = 6.27

Значение внутренней точки d[2] = 8.08

Значение функции F(x) в точке с[2] = -35.92

Значение функции F(x) в точке d[2] = -31.66

Номер итерации 4

Границы текущего отрезка:

а[3] = 3.36

b[3] = 8.08

Значение внутренней точки с[3] = 5.16

Значение внутренней точки d[3] = 6.27

Значение функции F(x) в точке с[3] = -35.3

Значение функции F(x) в точке d[3] = -35.92

Номер итерации 5

Границы текущего отрезка:

а[4] = 5.16

b[4] = 8.08

Значение внутренней точки с[4] = 6.27

Значение внутренней точки d[4] = 6.96

Значение функции F(x) в точке с[4] = -35.92

Значение функции F(x) в точке d[4] = -35.06

Номер итерации 6

Границы текущего отрезка:

а[5] = 5.16

b[5] = 6.96

Значение внутренней точки с[5] = 5.85

Значение внутренней точки d[5] = 6.27

Значение функции F(x) в точке с[5] = -35.97

Значение функции F(x) в точке d[5] = -35.92

Номер итерации 7

Границы текущего отрезка:

а[6] = 5.16

b[6] = 6.27

Значение внутренней точки с[6] = 5.58

Значение внутренней точки d[6] = 5.85

Значение функции F(x) в точке с[6] = -35.83

Значение функции F(x) в точке d[6] = -35.97

Номер итерации 8

Границы текущего отрезка:

а[7] = 5.58

b[7] = 6.27

Значение внутренней точки с[7] = 5.85

Значение внутренней точки d[7] = 6.01

Значение функции F(x) в точке с[7] = -35.97

Значение функции F(x) в точке d[7] = -35.99

Номер итерации 9

Границы текущего отрезка:

а[8] = 5.85

b[8] = 6.27

Значение внутренней точки с[8] = 6.01

Значение внутренней точки d[8] = 6.11

Значение функции F(x) в точке с[8] = -35.999

Значение функции F(x) в точке d[8] = -35.986

Номер итерации 10

Границы текущего отрезка:

а[9] = 5.85

b[9] = 6.11

Значение внутренней точки с[9] = 5.95

Значение внутренней точки d[9] = 6.01

Значение функции F(x) в точке с[9] = -35.997

Значение функции F(x) в точке d[9] = -35.999

Номер итерации 11

Границы текущего отрезка:

а[10] = 5.95

b[10] = 6.11

Значение внутренней точки с[10] = 6.01

Значение внутренней точки d[10] = 6.05

Значение функции F(x) в точке с[10] = -35.999

Значение функции F(x) в точке d[10] = -35.997

Номер итерации 12

Границы текущего отрезка:

а[11] = 5.95

b[11] = 6.05

Значение внутренней точки с[11] = 5.99

Значение внутренней точки d[11] = 6.01

Значение функции F(x) в точке с[11] = -35.999

Значение функции F(x) в точке d[11] = -35.999

Номер итерации 13

Границы текущего отрезка:

а[12] = 5.95

b[12] = 6.01

Точка минимума x = 5.981

Значение функции F(x) в точке минимума = -35.999999

f(x) = x2-12x
отрезкиТочка минимумаЗначение функцииЧисло итераций
0.1[2;8]6.003-35.99999910
[-9;11]5.981-35.99999913
[4;11]5.996-35.99999910
[-7;13]6.018-35.99996613
[2;16]6.006-35.99995712
[0;30]6.002-35.99999713
[2;8]6.003-35.99999910
[0;20]6.005-35.99996513
f(x) = 2x2+(16/x)
отрезкиТочка минимумаЗначение функцииЧисло итераций
0.01[0.6;2.6]1.587515.11905513
[-0.4;3.6]1.582015.11905515
[1;3]1.586115.11905514
[0;2]1.587415.11905213
[-0.9;2.1]1.588015.11905013
[-1.9;4.1]1.586415.11905715
[-5;9]1.586215.11906117
[-4;8]1.586615.11905516
f(x) = (127/4)x2 - (61/4)x+2
ОтрезкиТочка минимумаЗначение функцииЧисло итераций
0.001[-0.5;0.5]0.24180.1854816
[-1;1]0.24180.1854817
[-1;0.5]0.24200.1854817
[-1;1]0.24180.1854817
[-2;1]0.24200.1854818
[-2;1]0.24200.1854818
[-6;6]0.24180.1854821
[-6;6]0.24180.1854821
[-6;6]0.24180.1854821
[-6;6]0.24180.1854821

Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
159599
рейтинг
icon
3275
работ сдано
icon
1404
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
156450
рейтинг
icon
6068
работ сдано
icon
2737
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
105734
рейтинг
icon
2110
работ сдано
icon
1318
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
63 457 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
Филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования Московской област
Спасибо Елизавете за оперативность. Так как это было важно для нас! Замечаний особых не бы...
star star star star star
РУТ
Огромное спасибо за уважительное отношение к заказчикам, быстроту и качество работы
star star star star star
ТГПУ
спасибо за помощь, работа сделана в срок и без замечаний, в полном объеме!
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

решить 6 практических

Решение задач, Спортивные сооружения

Срок сдачи к 17 дек.

только что

Задание в microsoft project

Лабораторная, Программирование

Срок сдачи к 14 дек.

только что

Решить две задачи №13 и №23

Решение задач, Теоретические основы электротехники

Срок сдачи к 15 дек.

только что

Решить 4задачи

Решение задач, Прикладная механика

Срок сдачи к 31 дек.

только что

Выполнить 2 задачи

Контрольная, Конституционное право

Срок сдачи к 12 дек.

2 минуты назад

6 заданий

Контрольная, Ветеринарная вирусология и иммунология

Срок сдачи к 6 дек.

4 минуты назад

Требуется разобрать ст. 135 Налогового кодекса по составу напогового...

Решение задач, Налоговое право

Срок сдачи к 5 дек.

4 минуты назад

ТЭД, теории кислот и оснований

Решение задач, Химия

Срок сдачи к 5 дек.

5 минут назад

Решить задание в эксель

Решение задач, Эконометрика

Срок сдачи к 6 дек.

5 минут назад

Нужно проходить тесты на сайте

Тест дистанционно, Детская психология

Срок сдачи к 31 янв.

6 минут назад

Решить 7 лабораторных

Решение задач, визуализация данных в экономике

Срок сдачи к 6 дек.

7 минут назад

Вариационные ряды

Другое, Статистика

Срок сдачи к 9 дек.

8 минут назад

Школьный кабинет химии и его роль в химико-образовательном процессе

Курсовая, Методика преподавания химии

Срок сдачи к 26 дек.

8 минут назад

Вариант 9

Решение задач, Теоретическая механика

Срок сдачи к 7 дек.

8 минут назад

9 задач по тех меху ,к 16:20

Решение задач, Техническая механика

Срок сдачи к 5 дек.

9 минут назад
9 минут назад
10 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно