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simulannealbnd

用模拟退火算法求函数的最小值

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语法

x0, x = simulannealbnd(有趣)
x = simulannealbnd(有趣,x0,磅,乌兰巴托)
x = simulannealbnd(有趣,x0,磅,乌兰巴托,选项)
x = simulannealbnd(问题)
[x, fval] = simulannealbnd (＿＿＿）
[x, fval exitflag,输出]= simulannealbnd (＿＿＿）

描述

例子

x= simulannealbnd (有趣的，x0）找到一个局部最小值，x，转换为函数句柄有趣的计算目标函数的值。x0是模拟退火算法的初始点，一个实向量。

请注意

传递额外的参数说明如何在必要时向目标函数传递额外参数。

例子

x= simulannealbnd (有趣的，x0，磅，乌兰巴托）中的设计变量定义一组上下限x，所以解总是在这个范围内磅≤x≤乌兰巴托．如果x(我)下面是无界的吗磅(i) =负无穷,如果x(我)上面是无界的，集合乌兰巴托(i) =正无穷．

例子

x= simulannealbnd (有趣的，x0，磅，乌兰巴托，选项）中指定的优化选项最小化选项．创建选项使用optimoptions．如果不存在边界，则设置磅= []和/或乌兰巴托= []．

x= simulannealbnd (问题）求最小值问题中所描述的结构问题．

［x，fval) = simulannealbnd (＿＿＿），对于任何语法，返回目标函数的值有趣的在解决方案x．

例子

［x，fval，exitflag，输出) = simulannealbnd (＿＿＿）另外返回一个值exitflag的退出条件simulannealbnd，结构输出关于优化过程的信息。

例子

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打开生活的脚本

最小化德容第五函数，一个具有多个局部极小值的二维函数。

画出德容的第五项功能。

dejong5fcn

图中包含一个轴对象。轴对象包含曲面、轮廓两种类型的对象。

最小化德容的第五函数使用simulannealbnd从这点开始(0,0)．

有趣= @dejong5fcn;X0 = [0 0];x0, x = simulannealbnd(有趣)
优化终止:更改的最佳功能值小于选项。功能公差。
x =1×2-32.0285 - -0.1280

的simulannealbnd算法使用MATLAB®随机数流，所以可能会得到不同的结果。

打开生活的脚本

在有界区域内最小化德容第五函数。

画出德容的第五项功能。

dejong5fcn

图中包含一个轴对象。轴对象包含曲面、轮廓两种类型的对象。

开始simulannealbnd从点开始(0,0)，并设置每个组件的下界为-64，上界为64。

有趣= @dejong5fcn;X0 = [0 0];Lb = [-64 -64];Ub = [64 64];x = simulannealbnd(有趣,x0,磅,乌兰巴托)
优化终止:更改的最佳功能值小于选项。功能公差。
x =1×2-15.9790 - -31.9593

的simulannealbnd算法使用MATLAB®随机数流，所以可能会得到不同的结果。

打开生活的脚本

观察…的进展simulannealbnd通过设置选项来使用一些情节功能。

设置模拟退火选项，以使用几个plot函数。

选择= optimoptions (“simulannealbnd”，“PlotFcns”，．..{@saplotbestx, @saplotbestf、@saplotx @saplotf});

开始simulannealbnd从点开始(0,0)，并设置每个组件的下界为-64，上界为64。

rng默认的%的再现性有趣= @dejong5fcn;x0 = (0,0);磅=(-64、-64);乌兰巴托=(64、64);x = simulannealbnd(有趣,x0,磅,乌兰巴托,选项)

图模拟退火包含4个轴对象。标题为“最佳点”的轴对象1包含一个类型为bar的对象。带有标题的轴对象2最佳函数值:1.99203包含一个类型为line的对象。标题为“当前点”的轴对象3包含一个类型为bar的对象。带有标题的轴对象4当前函数值:1.99203包含一个类型为line的对象。

优化终止:更改的最佳功能值小于选项。功能公差。
x =1×2-15.9790 - -31.9593
打开生活的脚本

获得模拟退火最小化的所有输出。

画出德容的第五项功能。

dejong5fcn

图中包含一个轴对象。轴对象包含曲面、轮廓两种类型的对象。

开始simulannealbnd从点开始(0,0)，并设置每个组件的下界为-64，上界为64。

有趣= @dejong5fcn;x0 = (0,0);磅=(-64、-64);乌兰巴托=(64、64);[x, fval exitflag、输出]= simulannealbnd(有趣,x0,磅,乌兰巴托)
优化终止:更改的最佳功能值小于选项。功能公差。
x =1×2-15.9790 - -31.9593
fval = 1.9920
exitflag = 1
输出=结构体字段:迭代:1762 funccount: 1779消息:'优化终止:改变最佳函数值小于选项。' rngstate: [1x1 struct] problemtype: 'boundconstraints' temperature: [2x1 double] totaltime: 0.9710

的simulannealbnd算法使用MATLAB®随机数流，所以可能会得到不同的结果。

输入参数

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要最小化的函数，指定为函数句柄或函数名。有趣的是一个接受向量的函数吗x并返回一个实标量f，目标函数的取值为x．

有趣的可以指定为文件的函数句柄:

x = simulannealbnd (x0 @myfun)

在哪里myfunMATLAB是一种®等功能

函数f = myfun(x)%计算函数在x处的值

有趣的也可以是匿名函数的函数句柄:

x = simulannealbnd (@ (x)规范(x) ^ 2, x0,磅,乌兰巴托);

例子:有趣= @ (x) sin (x (1)) * cos (x (2))

数据类型:字符|function_handle|字符串

初始点，指定为实向量。simulannealbnd使用中的元素数x0来确定变量的数量有趣的接受。

例子:x0 =(1、2、3、4)

数据类型:双

下界，指定为实向量或实数组。如果元素的数量x0等于磅,然后磅指定

x(我)> =磅(我)对所有我．

如果元素个数(磅)<元素个数(x0),然后磅指定

x(我)> =磅(我)为1 <= I <= numel(lb)．

在这种情况下，求解器发出警告。

例子:要指定所有的控制变量都是正的，磅= 0(大小(x0))

数据类型:双

上界，指定为实向量或实数组。如果元素的数量x0等于乌兰巴托,然后乌兰巴托指定

x (i) < =乌兰巴托(我)对所有我．

如果元素个数(乌兰巴托)<元素个数(x0),然后乌兰巴托指定

x (i) < =乌兰巴托(我)为1 <= I <= numel(ub)．

在这种情况下，求解器发出警告。

例子:要指定所有控制变量都小于1，乌兰巴托= 1(大小(x0))

数据类型:双

的返回对象指定为优化选项optimoptions或结构。有关详细信息,请参见模拟退火方法．

optimoptions中列出的选项斜体；看到Options隐藏的选项．

｛｝表示默认值。请参阅模拟退火方法．

选项 描述 值

AcceptanceFcn

算法用来确定是否接受新点的函数。指定为“acceptancesa”或者函数句柄。

函数处理|{' acceptancesa '}

AnnealingFcn

算法用来生成新点的函数。指定为内置退火函数或函数句柄的名称。

函数名|“annealingboltz”|{' annealingfast '}

数据类型

决策变量类型

“自定义”|{“双重”}

显示

水平显示

“关闭”|“通路”|“诊断”|{'最后'}

DisplayInterval

迭代显示间隔

正整数|{10}
FunctionTolerance

函数值的终止公差

对于期权结构，请使用TolFun．

积极的标量|{1 e-6}

HybridFcn

自动运行HybridFcn(另一个优化函数)在求解器迭代过程中或迭代结束时。指定为名称或函数句柄。

看到何时使用混合函数．

'fminsearch' | 'patternsearch' | 'fminunc' | 'fmincon' | {[]}

或

1 × 2单元阵列|{@solver, hybridoptions},在那里解算器= fminsearch，patternsearch，fminunc,或fmincon{[]}

HybridInterval

时间间隔(如果不是“结束”或“永远”),HybridFcn被称为

正整数|“永远”|{" end "}

InitialTemperature

温度初值

正标量|正向量|{100}

MaxFunctionEvaluations

允许的目标函数求值的最大数目

对于期权结构，请使用MaxFunEvals．

正整数|{3000 * numberOfVariables}

MaxIterations

允许的最大迭代次数

对于期权结构，请使用麦克斯特．

正整数|{Inf}

MaxStallIterations

适应度函数值在当前点的平均变化小于的迭代次数选项。FunctionTolerance

对于期权结构，请使用StallIterLimit．

正整数|{500 * numberOfVariables}

MaxTime

算法在运行for后停止MaxTime秒

对于期权结构，请使用期限．

积极的标量|{Inf}

ObjectiveLimit

期望的最小目标函数值

标量|{无穷}

OutputFcn

函数获取迭代数据，并可以在运行时更改选项

对于期权结构，请使用OutputFcns．

函数句柄|的单元格数组{[]}

PlotFcn

绘制在迭代期间调用的函数

对于期权结构，请使用PlotFcns．

函数句柄|内置plot函数名称| cell array的函数句柄| cell array的内置plot函数名称|“saplotbestf”|“saplotbestx”|“saplotf”|“saplotstopping”|“saplottemperature”|{[]}

PlotInterval

每隔一段时间调用绘图函数

正整数|{1}

ReannealInterval

再次退火时间间隔

正整数|{100}

TemperatureFcn

命令功能:更新温度表

函数句柄|内置温度函数名称|“temperatureboltz”|“temperaturefast”|{' temperatureexp '}

例子:选择= optimoptions (@simulannealbnd MaxIterations, 150)

数据类型:结构体

问题结构，指定为具有以下字段的结构:

  • 客观的——目标函数

  • x0——起点

  • 磅的下界x

  • 乌兰巴托-的上界x

  • 解算器- - - - - -“simulannealbnd”

  • 选项-使用optimoptions或者是期权结构

  • rngstate—可选字段，重置随机数生成器的状态

请注意

问题必须具有上述指定的所有字段。

数据类型:结构体

输出参数

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解，返回实向量。的大小x和尺寸一样吗x0．通常情况下,x什么时候能解决局部问题exitflag是正的。

目标函数在解处的值，以实数返回。一般来说,fval＝有趣的(x)．

原因simulannealbnd已停止，返回为整数。

出口标志 意义
1

目标函数值变化的平均值选项。MaxStallIterations迭代次数少于选项。FunctionTolerance．
5

目标函数值小于选项。ObjectiveLimit．
0

达到的函数求值或迭代的最大次数。
－1

由输出函数或绘图函数终止的优化。
－2

没有找到可行点。
－5

超过了时间限制。

关于优化过程的信息，作为带有字段的结构返回:

  • problemtype-问题类型:无约束的或有约束的。

  • 迭代—计算的迭代次数。

  • funccount-目标函数的评价次数。

  • 消息-算法终止的原因。

  • 温度-温度时，解决程序终止。

  • totaltime-求解器运行的总时间。

  • rngstate- MATLAB随机数生成器的状态，就在算法开始之前。中的值可以使用rngstate复制…的输出simulannealbnd．看到复制你的结果．

选择功能

应用程序

的优化活动编辑器任务为simulannealbnd．

另请参阅

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