IT数码 购物 网址 头条 软件 日历 阅读 图书馆
TxT小说阅读器
↓语音阅读,小说下载,古典文学↓
图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓
图片自动播放器
↓图片自动播放器↓
一键清除垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓
开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库 人工智能 区块链 大数据 移动开发 嵌入式 开发工具 数据结构与算法 开发测试 游戏开发 网络协议 系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁
 
   -> Python知识库 -> task_ensemble_01 -> 正文阅读

[Python知识库]task_ensemble_01

求解Rosenbrock函数最小值

  • 定义a=1,b=100
    图像如:
    在这里插入图片描述
    采用梯度下降:
    x n + 1 = x n ? α ? f ( x n ) , n ≥ 0 x_{n+1}=x_n-\alpha \nabla f(x_n),\quad n\geq0 xn+1?=xn??α?f(xn?),n0

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import ticker


def f(x, y):
    return (1 - x) ** 2 + 100 * (y - x * x) ** 2


def H(x, y):
    return np.matrix([[1200 * x * x - 400 * y + 2, -400 * x],
                      [-400 * x, 200]])


def grad(x, y):
    return np.matrix([[2 * x - 2 + 400 * x * (x * x - y)],
                      [200 * (y - x * x)]])


def delta_grad(x, y):
    g = grad(x, y)

    alpha = 0.002
    delta = alpha * g
    return delta


# ----- 绘制等高线 -----
# 数据数目
n = 256
# 定义x, y
x = np.linspace(-1, 1.1, n)
y = np.linspace(-0.1, 1.1, n)

# 生成网格数据
X, Y = np.meshgrid(x, y)

plt.figure()
# 填充等高线的颜色, 8是等高线分为几部分
plt.contourf(X, Y, f(X, Y), 5, alpha=0, cmap=plt.cm.hot)
# 绘制等高线
C = plt.contour(X, Y, f(X, Y), 8, locator=ticker.LogLocator(), colors='black', linewidth=0.01)
# 绘制等高线数据
plt.clabel(C, inline=True, fontsize=10)
# ---------------------

x = np.matrix([[-0.2],
               [0.4]])

tol = 0.00001
xv = [x[0, 0]]
yv = [x[1, 0]]

plt.plot(x[0, 0], x[1, 0], marker='o')

for t in range(6000):
    delta = delta_grad(x[0, 0], x[1, 0])
    if abs(delta[0, 0]) < tol and abs(delta[1, 0]) < tol:
        break
    x = x - delta
    xv.append(x[0, 0])
    yv.append(x[1, 0])

plt.plot(xv, yv, label='track')
# plt.plot(xv, yv, label='track', marker='o')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.title('Gradient for Rosenbrock Function')
plt.legend()
plt.show()

  • 牛顿法
    x n + 1 = x n ? [ H f ( x n ) ? 1 ? f ( x n ) , n ≥ 0. x_{n+1}=x_n-[\bold{H}f(x_n)^{-1}\nabla f(x_n),\quad n\geq0. xn+1?=xn??[Hf(xn?)?1?f(xn?),n0.
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib import ticker


def f(x, y):
    return (1 - x) ** 2 + 100 * (y - x * x) ** 2


def H(x, y):
    return np.matrix([[1200 * x * x - 400 * y + 2, -400 * x],
                      [-400 * x, 200]])


def grad(x, y):
    return np.matrix([[2 * x - 2 + 400 * x * (x * x - y)],
                      [200 * (y - x * x)]])


def delta_newton(x, y):
    alpha = 1.0
    delta = alpha * H(x, y).I * grad(x, y)
    return delta


# ----- 绘制等高线 -----
# 数据数目
n = 256
# 定义x, y
x = np.linspace(-1, 1.1, n)
y = np.linspace(-1, 1.1, n)

# 生成网格数据
X, Y = np.meshgrid(x, y)

plt.figure()
# 填充等高线的颜色, 8是等高线分为几部分
plt.contourf(X, Y, f(X, Y), 5, alpha=0, cmap=plt.cm.hot)
# 绘制等高线
C = plt.contour(X, Y, f(X, Y), 8, locator=ticker.LogLocator(), colors='black', linewidth=0.01)
# 绘制等高线数据
plt.clabel(C, inline=True, fontsize=10)
# ---------------------

x = np.matrix([[-0.3],
               [0.4]])

tol = 0.00001
xv = [x[0, 0]]
yv = [x[1, 0]]

plt.plot(x[0, 0], x[1, 0], marker='o')

for t in range(100):
    delta = delta_newton(x[0, 0], x[1, 0])
    if abs(delta[0, 0]) < tol and abs(delta[1, 0]) < tol:
        break
    x = x - delta
    xv.append(x[0, 0])
    yv.append(x[1, 0])

plt.plot(xv, yv, label='track')
# plt.plot(xv, yv, label='track', marker='o')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.title('Newton\'s Method for Rosenbrock Function')
plt.legend()
plt.show()

引用自: SpringHerald.

  Python知识库 最新文章
Python中String模块
【Python】 14-CVS文件操作
python的panda库读写文件
使用Nordic的nrf52840实现蓝牙DFU过程
【Python学习记录】numpy数组用法整理
Python学习笔记
python字符串和列表
python如何从txt文件中解析出有效的数据
Python编程从入门到实践自学/3.1-3.2
python变量
上一篇文章      下一篇文章      查看所有文章
加:2021-07-14 10:49:15  更:2021-07-14 10:50:57 
 
开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库 人工智能 区块链 大数据 移动开发 嵌入式 开发工具 数据结构与算法 开发测试 游戏开发 网络协议 系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁

360图书馆 购物 三丰科技 阅读网 日历 万年历 2024年11日历 -2024/11/26 0:41:33-

图片自动播放器
↓图片自动播放器↓
TxT小说阅读器
↓语音阅读,小说下载,古典文学↓
一键清除垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓
图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓
  网站联系: qq:121756557 email:121756557@qq.com  IT数码