優化方法 隨機數播種（求函式最大2d）

問題：

求解函式y=xsin(10πx)+2的[-1,2]之間的最大值

解法：還是隨機播種的優化方法，判定終止是最大y和次大y對應的x之差小於0.0001

import math

import matplotlib.pylab as plt
import random_list
import find_max_min2
import time
defslovey
(x):
y = x * math.sin(math.pi *
10* x)+2
# xy函式
return y # 返回y值
deffunction
(start, end)
: lst_x =
lst_y =
if start > end:
start, end = end, start
if start == end:
return
print
('wrong'
) x = start
while x < end:
y = slovey(x)
x +=
0.001
return
[lst_x, lst_y]
# 返回函式散點值用於畫圖
defgene_x
(value)
: start = value - radius
end = value + radius
if start <=-1
: start =
1if end >=2:
end =
2return start, end # 避免生成的隨機數超出範圍，返回隨機數範圍
time1 = time.time(
)x, y = function(-1
,2)[
0], function(-1
,2)[
1]plt.figure(1)
plt.plot(x, y)
# 畫出函式影象
random_lst_x = random_list.random_list(-1
,2,20
)# 第一次播種，10個
random_lst_y =
for i in random_lst_x:
)max2_x =
[random_lst_x[find_max_min2.findmax2(random_lst_y)[0
]], random_lst_x[find_max_min2.findmax2(random_lst_y)[1
]]]# 得到y值最大次大對應的x值
radius =3*
0.66
# 播種半徑
plt.plot(max2_x[0]
, slovey(max2_x[0]
),'ro'
)plt.annotate(1,
(max2_x[0]
, slovey(max2_x[0]
)), xycoords=
'data'
, xytext=
(max2_x[0]
+0.001
, slovey(max2_x[0]
)+0.001))
print
(max2_x[0]
, max2_x[1]
, max2_x[1]
- max2_x[0]
)n =
0m =
1while
abs(max2_x[1]
- max2_x[0]
)>
0.0001
: random_lst_x.clear(
) random_lst_y.clear(
) x1 = max2_x[0]
start1, end1 = gene_x(x1)
x2 = max2_x[1]
start2, end2 = gene_x(x2)
lst_x1 = random_list.random_list(start1, end1,10)
lst_x2 = random_list.random_list(start2, end2,10)
random_lst_x = lst_x1 + lst_x2 +
[x1]
for i in random_lst_x:
) max2_x =
[random_lst_x[find_max_min2.findmax2(random_lst_y)[0
]], random_lst_x[find_max_min2.findmax2(random_lst_y)[1
]]] radius *=
0.9# 搜尋半徑變化
n +=
1print
(max2_x[0]
, max2_x[1]
, max2_x[1]
- max2_x[0]
) yy = slovey(max2_x[0]
)if n <
100:
plt.plot(max2_x[0]
, yy,
'bo'
)# 圖中顯示最高點變化
if x1 != max2_x[0]
: m +=
1 plt.annotate(m,
(max2_x[0]
, yy)
, xycoords=
'data'
, xytext=
(max2_x[0]
+0.001
, yy +
0.001))
plt.plot(max2_x[0]
, slovey(max2_x[0]
),'ro'
)time2 = time.time(
)timez = time2 - time1
print
('用時'
+str
(round
(timez,5)
)+'s')
plt.show(
)

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