fmincon函数的决策变量可以是二维矩阵,但不建议是高维矩阵

1)二维矩阵代码

c 复制代码
clear all
clc

% 定义目标函数
fun = @(x) sum(sum(x.^2));

% 初始矩阵
x0 = 2 + rand(2, 2);

% 定义空的线性不等式约束
A = [];
b = [];

% 定义空的线性等式约束
Aeq = [];
beq = [];

% 定义变量的上下界
lb = ones(2,2);
ub = [];

% 使用 fmincon 求解
options = optimoptions('fmincon', 'Display', 'iter');
[x_opt, fval_opt] = fmincon(fun, x0, A, b, Aeq, beq, lb, ub, [], options);

% 显示最优解和最优值
disp('最优解:');
disp(x_opt);
disp('最优值:');
disp(fval_opt);

2)运行结果

由此可见,确实可计算得到最优解!.

3)高维矩阵代码(五维)

c 复制代码
clear all
clc

% 定义目标函数
fun = @(x) sum(sum(sum(sum(sum(x.^2)))));

% 初始矩阵(五维)
x0 = 2 + rand(2, 2, 2, 2, 2);

% 定义空的线性不等式约束
A = [];
b = [];

% 定义空的线性等式约束
Aeq = [];
beq = [];

% 定义变量的上下界
lb = ones(2, 2, 2, 2, 2);
ub = [];

% 使用 fmincon 求解
options = optimoptions('fmincon', 'Display', 'iter');
[x_opt, fval_opt] = fmincon(fun, x0, A, b, Aeq, beq, lb, ub, [], options);

% 显示最优解和最优值
disp('最优解:');
disp(x_opt);
disp('最优值:');
disp(fval_opt);

4)运行结果

此外,即使是凸优化问题,fmin仍可能会显示求得"Local minimum found that satisfies the constraints."

5)需要注意:非常不建议fmin中使用高维矩阵(三维及三维以上)

前述案例中的目标函数太简单,不具有泛化意义。因此,我更换了一组复杂一些的目标函数和约束条件,并应用在三维矩阵上,然后发现各种报错:

分析报错原因:第一轮迭代时,"决策变量"是初始的高维矩阵( 4 ∗ 3 ∗ 4 4*3*4 4∗3∗4维矩阵);但在第二轮迭代时,目标函数中的"决策变量"、以及非线性约束中的"决策变量",就全部变为二维矩阵了!(因为第一轮迭代的结果,会以二维矩阵的形式来存储!所以,在第二轮迭代时,决策变量又变成了 4 ∗ 12 4*12 4∗12维的二维矩阵!)

因此,建议fmin中的决策变量,最高维度只设为二维矩阵!!不建议设成高维矩阵!!

相关推荐
苦瓜汤补钙20 分钟前
Matlab 2022b(中文)的使用教程——Win11
开发语言·matlab
星夜离尘5619 小时前
MATLAB 工程实验:滞回加持续时间报警,把 UNKNOWN 留在状态机里
开发语言·matlab
星夜离尘562 天前
MATLAB 只剩批次摘要怎么合并方差:用 n、mean、M2 保留批间差异
开发语言·matlab
爱喝热水的呀哈喽3 天前
HEJIAN RESEARCH
开发语言·matlab
星夜离尘563 天前
MATLAB阶跃响应怎么量:别把最后一个采样点当成稳态
开发语言·matlab
星夜离尘563 天前
MATLAB滑动RMS如何接报警:窗口未满和缺样不能当成正常
开发语言·matlab
机器学习之心3 天前
给地铁牵引系统做一次“体检“:灰色聚类 + 正态云模型的MATLAB完整实现
matlab·数据挖掘·聚类
星夜离尘564 天前
MATLAB 采样混叠实验 20 Hz 和 80 Hz 为什么会得到相同数据
matlab·数据采集·信号处理·采样定理·混叠
weixin_307779134 天前
C++代码实现MATLAB中的fitrtree函数功能
开发语言·c++·算法·matlab
weixin_307779134 天前
C++代码实现MATLAB中的spectralcluster函数功能
开发语言·c++·算法·matlab