1)二维矩阵代码
c
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
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!!