МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Расширение, использующее точку Е





Метод Нелдера-Мида

Симплекс-метод нахождения локального минимума функции от нескольких переменных изобретен Нелдером и Мидом. Данный метод считается самым эффективным из прямых методов поиска экстремума. В двухмерном пространстве симплекс – это треугольник заданный тремя точками (вершинами), в трехмерном пространстве симплекс формируют вершины тетраэдра. В n-мерном пространстве симплекс формируется вершинами из n+1 точек.

Для двух переменных симплексом является треугольник, и метод – это схема поиска, который сравнивает значения функции в трех вершинах треугольника. Наихудшая вершина, в которой функция f(x,y) принимает наибольшее значение, отбрасывается и заменяется новой вершиной. Формируется новый треугольник, и поиск продолжается. При этом строится последовательность треугольников (они могут иметь различную форму), значения функции, в вершинах которой становятся все меньше и меньше. Уменьшается размер треугольника, и координаты точки минимума найдены.

В формулировке алгоритма используется термин "симплекс" (обобщенный n-мерный треугольник). С его помощью находим минимум функции от n переменных. Он эффективен и компактен при вычислении.

Геометрическая интерпретация преобразований симплекса приведена для двумерного пространства. В симплексном методе применяются операции преобразования симплекса: отражение, растяжение, сжатие.

Исходный треугольник BGW

Предположим, что нужно минимизировать функцию . Для начала зададим три вершины треугольника. Вычислим значения функции в каждой вершине. Введем обозначения: В – наилучшая вершина (где значение ЦФ наименьшее), G – хорошая (следует за наилучшей) и W – наихудшая вершина (значение ЦФ наибольшее). Упорядочим значения функции таким образом, чтобы .

Средняя точка хорошей стороны

При построении используется средняя точка отрезка, соединяющего лучшие вершины В и G. Находим ее посредством усреднения координат:

Отражение, использующее точку R

Функция убывает при движении вдоль стороны треугольника от вершины W к вершине В так же, как при движении вдоль стороны от вершины W к G. Следовательно, существует возможность, что функция принимает наименьшие значения в точках, которые лежат вдали от вершины W на противоположной стороне между вершинами В и G. Выберем для проверки точку R, т. е. точку, полученную путем "отражения" треугольника относительно стороны BG. Чтобы найти R, сначала определяем среднюю точку М стороны BG. Затем проводим линию от вершины W к М и обозначаем длину полученного отрезка через d. Этот отрезок продолжается через точку М на длину d до точки R (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Треугольник BGW, средняя точка М и отраженная точка R для метода Нелдера-Мида

 

Формула для вектора R имеет вид

R = М + (М – W) = 2М – W.

 

Расширение, использующее точку Е

Если значение функции в вершине R меньше значения функции в вершине W, то выбрано правильное направление в сторону минимума. Возможно, минимум находится несколько дальше, чем точка R. Поэтому продлим отрезок через вершины М и R к точке Е. Получится вытянутый треугольник BGE. Точку Е находим, двигаясь на расстояние d вдоль линии, соединяющей вершины М и R (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Треугольник ABGW, точка R и продолженная точка Е



 

Если значение функции в вершине Е меньше значения функции в вершине R, значит, найдена лучшая вершина, чем R. Формула для вектора Е имеет вид

Е = R + (R - М) = 2R - М.





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.