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这段 MATLAB 代码演示了对 Rosenbrock 函数进行无约束优化的经典算法(fminunc)和遗传算法(ga)的比较。以下是对代码的注释和解释:5 c- g8 w5 O h' m- X9 j
clear all# h& R7 d2 @+ ?* p7 R) O S
- ~& a) Y* Z/ W7 ~% @! f
% 如果rosenbrock.m文件不存在,显示提示2 S$ p- A T. Z3 P. G+ m
if exist('rosenbrock.m') == 0 ! Q" b$ m6 Z c! y2 q6 E
disp('没有为方程创建名为rosenbrock.m的函数文件,请建立它');" u) e' n1 U* F% g. c+ ]5 W
end 5 q! {7 j" l5 W& O* Q
( p' n" U; D" V3 `( ^
% 画出 Rosenbrock 函数的图像
+ s5 ^& u1 [, Z0 X7 v; o[x, y] = meshgrid(-1:0.05:1, -1:0.05:1);( G8 [" ]2 B4 E2 f& H* o
z = 100 * (y - x.^2).^2 + (1 - x).^2;/ \) D' @3 {8 n6 q
surf(x, y, z)
, f& j# l, t/ J% U, P2 f3 h
4 `! g( O5 f& o: J4 |7 _, A6 _) h% 经典算法 - 使用 fminunc 函数! x; L h0 w3 Y+ p$ o0 g
[x1, fval1, exitflag1, output1] = fminunc('rosenbrock', [0, 0]);5 M) f2 S) K. ]8 j) p$ Y
% x1 为解7 I, S" w7 m% p$ r" h7 E7 Q9 B
% fval1 为目标函数在 x1 处的值
; r% H& Z( ?0 {4 b5 R' i4 w+ f% D% exitflag1 > 0 表示函数已收敛到 x1 处4 |+ h! i8 _) A. }: s' ^
% output1 中的 Iterations 表示迭代次数- F4 `- n) y+ m/ N
% output1 中的 Algorithm 表示采用的算法$ y$ ]* B6 I$ f& M- e; _
% output1 中的 FuncCount 表示函数评价次数
1 G5 l# @+ K' P+ ~- `$ _4 o
" n2 O1 S# ~0 ?8 ~) V% 遗传算法 - 使用 ga 函数
8 H% Q I: ~( y, K3 z2 d6 {& N9 _. [% 调整最大允许的代数为1万代,种群规模为200( p. h* |! B6 `( M$ H6 J* E
options = gaoptimset('Generations', 10000, 'PopulationSize', 200);+ k% J4 {3 W+ U3 S8 x; m7 y: ^
% 设置两个变量,限制 0 <= x1, x2 <= 2' P* `: i) U& {0 l7 g3 ]
[x2, fval2, exitflag2, output2] = ga(@rosenbrock, 2, [1, 0; 0, 1; -1, 0; 0, -1], [2; 2; 0; 0], [], [], [], [], [], options);
% Z+ C3 O- _; O% exitflag2 > 0 表示求解成功
! O% \; v! P' u0 L
- k$ u% |0 H# t7 w% o9 @2 ^; s此代码中,Rosenbrock 函数的图像被绘制,并使用两种不同的优化算法进行最小化:; T3 {" Z; E7 t3 ~, [6 s) P4 P! ^2 t1 J% J
' C' R& H9 v9 I4 i( w
1.经典算法(fminunc):使用 fminunc 函数进行优化,该函数是 MATLAB 中进行无约束优化的经典算法之一。1 u/ J& j7 {+ j; ~0 M
2.遗传算法(ga):使用 ga 函数进行优化,该函数实现了遗传算法,用于寻找参数的最优解。
* s% N* h. i- I) Q) g# c# F: H( L. S& f9 ^& F
在遗传算法中,通过 gaoptimset 函数设置了一些参数,如最大允许的代数和种群规模。 @rosenbrock 表示优化的目标是 Rosenbrock 函数。最后,结果和统计信息被存储在不同的变量中,可以通过这些变量来获取优化结果和算法的性能信息。5 k1 E: p8 K: h! m* v. `% ?$ W
7 l2 P$ ^3 a% E; S+ G
, r7 [/ q/ B8 v, b+ r1 B9 G实验结果如下:
' }7 `1 t5 D9 W& H( ]
% [: |/ c# z' C, k
, X0 Y$ ?' Y+ B) y' @8 A
; @% b1 ^+ X5 h, D) x
0 l( n' z! k3 P4 o8 [' d |
zan
|