fmincon information mitgeben für linesearch

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Romanov

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Verfasst am: 10.11.2016, 12:31 Titel: fmincon information mitgeben für linesearch

Hallo zusammen,

ich verwende fmincon als Optimierer mit folgenden Optionen:

Code:

options = optimoptions('fmincon','Algorithm','interior-point','SpecifyObjectiveGradient',true,'SubproblemAlgorithm','cg','StepTolerance',1e-10,'OptimalityTolerance',1e-10,'ConstraintTolerance',1e-10,'InitTrustRegionRadius',trustradius,'Display','iter-detailed','MaxIterations',iteration,'MaxFunctionEvaluations',fctcount,'OutputFcn',@outfun);

Funktion ohne Link?

Mein Objective-Function generiert gleichzeit den Funktionswert und die Gradienten (so wie von Matlab vorgegeben für den Optimierer). Es ist nun so, dass die Berechnung meines Funktionswertes wesentlich weniger Zeit in Anspruch nimmt, als die Berechnung der Gradienten. Mir ist aufgefallen, dass Matlab bei der Optimierung mit fmincon und meinen Optionen manchmal mehr Funktionsauswertungen benötigt für eine Iteration. Ich denke das ist wegen einer Line-Search? Siehe unten:

Code:

First-order Norm of
Iter F-count f(x) Feasibility optimality step
91 98 6.616878e+02 0.000e+00 2.110e+01 6.546e-01
92 99 6.598199e+02 0.000e+00 1.899e+01 6.546e-01
93 101 6.570748e+02 0.000e+00 2.171e+01 3.273e-01
94 102 6.554281e+02 0.000e+00 2.512e+01 3.273e-01
95 103 6.539862e+02 0.000e+00 2.837e+01 3.273e-01
96 104 6.526422e+02 0.000e+00 3.059e+01 3.273e-01
97 105 6.513591e+02 0.000e+00 3.517e+01 3.273e-01
98 106 6.501346e+02 0.000e+00 4.603e+01 3.273e-01
99 107 6.489701e+02 0.000e+00 4.608e+01 3.273e-01
100 108 6.477551e+02 0.000e+00 3.412e+01 3.273e-01

Funktion ohne Link?

Da bei der Line-Search ja nur die Funktionswerte gebraucht werden mit dem ersten Gradienten (so habe ich Line-Search bis jetzt verstanden, weil man einfach mit dem Gradienten mehrere Schrittweiten testet), liefert meine Objective-Funktion in dieser Phase der Optimierung natürlich mehr als gebraucht. Da die Berechnung der Gradienten in meiner Berechnung wesentlich zeitintensiver ist, ist das natürlich doppelt blöd.
Kann mir der Optimierer von Matlab diese Information in meine Objective-Funktion irgendwie mitgeben, sodass ich dann wirklich nur den Funktionswert ausgebe, und irgendwelche Pseudo-Gradienten, oder so in etwa?

Ich bin mir natürlich nicht sicher, ob Matlab mit diesen Einstellungen vielleicht aus irgendwelchen anderen Gründen die Gradienten immer braucht.

Vielleicht kennt sich der ein oder andere da aus?

Grüße

Jan S

Moderator


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Verfasst am: 10.11.2016, 18:21 Titel: Re: fmincon information mitgeben für linesearch

Hallo Romanov,

Siehe https://www.mathworks.com/help/opti.....ve-functions.html#bsj1e55 und das Beispiel aus der Dokumentation im Unteropunkt "Include Gradient":

Code:

function [f,g] = rosenbrockwithgrad(x)
% Calculate objective f
f = 100*(x(2) - x(1)^2)^2 + (1-x(1))^2;

if nargout > 1 % gradient required
g = [-400*(x(2)-x(1)^2)*x(1)-2*(1-x(1));
200*(x(2)-x(1)^2)];
end

Funktion ohne Link?

Der Gradient wird also nur dann ausgegeben, wenn er explizit angefordert wird. Hast Du das in Deinem Code auch so umgesetzt und das "nargout" berücksichtigt? In diesem Fall würde fmincon keine überflüssigen Gradienten berechnen.

Gruß, Jan

Romanov

Gast


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Verfasst am: 10.11.2016, 19:03 Titel:

Danke, das war kurz und schmerzlos Smile


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