图5-3所示为二维约束优化问题的坐标轮换法图解。如图,首先在可行域Ω内任取一个初始点X(0)。以X(0)为起点,取一个适当的初始步长h0,h⇐h0,按迭代式X1(1)=X(0)+he1取得沿x1坐标轴正向的第一个迭代点。
检查该点的适用性和可行性。即检查
如果两者均满足,则步长加倍
h⇐2h
再按迭代式
图5-3 二维约束坐标轮换法迭代过程
获得沿X1轴正向的第二个迭代点X2(1)。对同时满足适用性和可行性条件的新迭代点。均可倍增步长后按迭代式
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不断产生迭代点。
若不满足可行性条件,但满足适用性条件,如图5-3所示的X3(1)、X3(2),则取它的前一迭代点(如X3(1)和X2(2))作为沿该方向搜索的终点,转而改为沿另一坐标轴正向进行搜索。
若满足可行性条件但不满足适用性条件,则采用负步长h⇐-h0进行迭代。
循环地沿各坐标轴方向进行迭代,直到点列X(1)、X(2)…逐步逼近约束最优点X*为止。
当迭代点到达X(k)时出现如下情况:不论沿e1或e2方向,也不论取正步长h0或负步长-h0,X(k)邻近的4个点X(A)、X(B)、X(C)、X(D)都不能同时满足适用性和可行性条件。此时,X(k)即可作为约束最优点输出。若要获得精度更高些的解,还可以缩减初始步长h0⇐h0/μ(μ可取正整数)后继续迭代,直至当h0≤ε时才输出X*并停止计算。
对于n维约束优化问题,其迭代过程是相同的。即依次沿各坐标轴方向e1,e1,…,en按加速步长进行一维搜索,并反复循环。当初始步长已缩小到h0≤ε,且在X(k)点沿n个坐标轴方向取正、负步长的各迭代点均不能同时满足适用性和可行性时,则X(k)就可作为约束最优点X*输出。
图5-4是约束坐标轮换法的迭代过程框图。
图5-4 约束坐标轮换法程序框图
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