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优化实时编辑器任务

什么是优化实时编辑器任务？

优化实时编辑器任务为 fminbnd、fminsearch、fzero 和 lsqnonneg 求解器提供可视化界面。要开始任务，请点击新建实时脚本按钮。然后点击插入选项卡，选择任务 > 优化。

Optimize Live Editor task.

最小化包含若干个变量的非线性函数

此示例说明如何使用优化实时编辑器任务最小化函数 f(x,y)=100(y−x2)2+(a−x)2，其中变量 a = π。

有关说明类似优化问题的视频，请参阅如何使用优化实时编辑器任务。

  1. 在主页选项卡上的文件部分中，点击新建实时脚本按钮。

  2. 插入优化实时编辑器任务。点击插入选项卡，然后在代码部分中选择任务 > 优化。

    Insert task Optimize

  3. 要用于输入问题数据，请点击分节符按钮。新节出现在任务的上方和下方。

  4. 在优化任务上方的节中，输入以下代码。

    a = pi;
x0 = [-1 2];

  5. 要将这些变量放入工作区中，请按 Ctrl + Enter。

  6. 在任务的指定问题类型部分中，点击目标 > 非线性按钮和约束 > 无约束按钮。任务显示推荐的求解器为 fminsearch。

    注意

    如果您有 Optimization Toolbox™，此时向您推荐的求解器会有所不同。选择 fminsearch 以继续示例演示。

  7. 在选择问题数据部分中，选择目标函数 > 局部函数，然后点击新建按钮。函数脚本出现在任务下的一个新节中。编辑结果代码以包含以下取消注释的行。

    function f = objectiveFcn(optimInput,a)
x = optimInput(1);
y = optimInput(2);
f = 100*(y - x^2)^2 + (a - x)^2;
end

  8. 在选择问题数据部分中，选择 objectiveFcn 作为局部函数。

  9. 在选择问题数据部分的函数输入下，选择优化输入 > optimInput 和固定输入：a > a。

    Local function objectiveFcn, optimization input optimInput, fixed input a

  10. 选择初始点 (x0) > x0。

  11. 在显示进度部分中，选择图的目标值。

  12. 要运行求解器，请点击任务窗口右上角的选项按钮 ⁝，然后选择运行节。

    Run Section

    出现以下图。

    Plot showing values decreasing from 120 to 4e-11 in fewer than 150 iterations

  13. 要查看解点，请查看优化任务的顶部。

    Variables solution and objectiveValue are returned

    solution 和 objectiveValue 变量返回到工作区。要查看这些变量的值，请在任务下方插入分节符并输入以下代码。

    disp(solution)
disp(objectiveValue)

  14. 按 Ctrl+Enter 键运行该节。

    disp(solution)
        3.1416    9.8696
    disp(objectiveValue)
       3.9946e-11

求解标量方程

此示例说明如何使用优化实时编辑器任务找到点 x，其中 cos(x) = x。

  1. 在主页选项卡上的文件部分中，点击新建实时脚本按钮。在实时脚本中输入以下代码行。 

    fun = @(x)cos(x) - x;
x0 = 0;

    第一行定义匿名函数 fun，该函数在 x 处取值 0，其中 cos(x) = x。第二行定义初始点 x0 = 0，其中 fzero 开始搜索解。

  2. 通过按 Ctrl+Enter 键，将这些变量放入 MATLAB® 工作区中。

  3. 插入优化实时编辑器任务。点击插入选项卡，然后在代码部分中选择任务 > 优化。

  4. 在任务的指定问题类型部分中，选择求解器 > fzero。

  5. 在选择问题数据部分中，选择目标函数 > 函数句柄，然后选择 fun。选择初始点 (x0) > x0。

    fzero with choices made

  6. 在“显示进度”部分中，选择图的目标值。

    Plot function is Objective value.

  7. 按 Ctrl+Enter 键运行求解器。

    Plot of solution process, seven iterations with final five all nearly zero.

  8. 要查看解值，请点击插入选项卡上的分节符按钮，在任务下方插入新节。在新节中，输入 solution，然后按 Ctrl+Enter 键。

    solution
    solution = 0.7391

另请参阅

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