Laboratorium z przedmiotu Technika optymalizacji
Przykładowe zadania testowe dla problemów nieliniowych
Zadania optymalizacji bez ograniczeń postaci:
Trzy zadania testowe konieczne do załączenia do opisu projektu można wybrać spośród zadań optymalizacji funkcji oznaczonych gwiazdką.
|
Postać minimalizowanej funkcji celu f(x) |
Przykładowy punkt startowy x0 f(x0) |
Punkt optymalny:
x* f(x*) |
|
f(x)=(x1 -2)2+(x2 -2)2 |
x0=[5 3] f(x0)=10,0 |
x*=[2,0; 2,0] f(x*)=0 |
|
f(x) =2x12-2x1*x2+x22
|
x0=[2 4] f(x0)=8,0 |
x*=[0,0; 0,0] f(x*)=0 |
|
f(x) =x12+x1*x2+0,5x22-x1-x2 |
x0=[3 3] f(x0)=16,5 |
x*=[0,0; 1,0] f(x*)=-0,5 |
* |
Funkcja z czterema minimami lokalnymi
f(x)= x14 + x24-0,62x12 -0,62x22
|
x0=[1 1]
f(x0)=0,76 |
x*(1)=[ 0,55672; 0,55672] f[x*(1)]=-0,19219 x*(2)=[0,55672;-0,55672] f[x*(2)]=-0,19219 x*(3)=[-0,55672; 0,55672] f[x*(3)]=-0,19219 x*(4)=[-0,55672;-0,55672] f[x*(4)]=-0,19219 |
* |
Funkcja Rosenbrock'a: f(x)=100((x2- x12)2+(1-x1)2 W pewnym zakresie zmiennych hesjan nie jest dodatnio określony. Dla niektórych wartości zmiennych może być osobliwy.
|
x0=[-1,2; 1,0] f(x0)=24,2 |
x*=[1,0; 1,0] f(x*)=0,0 |
* |
Funkcja Woode'a: f(x)=100((x2-x12)2+(x1-1)2 +90(x4- x32)2+(1- x3)2+10,1[(x2 -1)2+(x4-1)2]+19,8(x2-1)(x4-1) |
x0=[-3,0; -1,0; -3,0; -1,0] f(x0)=19192,0 |
x*=[1,0; 1,0; 1,0; 1,0] f(x*)=0,0 |
* |
Funkcja Powell'a f(x)=(x1+10x2)2+5(x3-x4)2+(x2-2x3)2+10(x1- x4)4 W min. hesjan tej funcji jest osobliwy |
x0=[3,0;-1,0 ; 0,0; 1,0] f(x0)=215,0 |
x*=[0,0; 0,0; 0,0; 0,0] f(x*)=0,0 |
* |
Funkcja Zangwill'a f(x)=(x1-x2+ x3)2+(-x1+x2+x3)2+(x1+x2-x3)2 Trudna funcja dla metody Nelder'a-Meade'a (pełzającego simpleksu). |
x0=[100,0; -1,0 ; 2,5] f(x0)=29726,75 |
x*=[0,0; 0,0; 0,0] f(x*)=0,0 |
* |
Funkcja Goldsteina-Price'a z czterema minimami lokalnymi: f(x)=[1+(x1+x2+1)2(19-14 x1+3x12-14x2+6x1x2 +3x22)]*[30+(2x1-3x2)2(18-32x1+12x12+48x2-36 x1*x2+27x22)]. Punkt startowy jest punktem siodłowym. Hesjan w wielu punktach nie jest dodatnio określony.
|
x0=[-0,4; -0,6]
f(x0)=35,0
f[x*(3)]=30,0 |
Minimum globalne x*=[0,0; -1,0] f(x*)=3,0 3 minima lokalne: x*(1)=[1,2; 0,8] f[x*(1)]=840,0 x*(2)=[1,8; 0,2] f[x*(2)]=84,0 x*(3)=[-0,6; -0,4] |