Optimierung optimiert leider nicht

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tranquillity

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Verfasst am: 18.04.2008, 09:21 Titel: Optimierung optimiert leider nicht

Hallo,

Ich möchte gerne eine objektiveFunction optimieren. Leider bekomme ich aus der Optimierung immer nur den Exitflag 1 und die Exitmeldung: "Optimization terminated: relative infinity-norm of gradient less than options.TolFun."

Jetzt dachte ich mir, dass ich wohl irgendwie mit einem Tal beginne aus welchem der Optimierungsalgo nicht raus kommt. Ich habe auch schon an der Option "TolFun" herumgeschraubt, doch leider ohne Erfolg.

Im Moment sieht es bei mir so aus

Code:

function [err, coeffs, output] = bfgsMinimization(xl, xm, xr, tMode, stage, coeffPrior)

% initialisations

filterlaenge = 3;

if strcmp(stage,'prior')
coeffs = zeros(1,3*filterlaenge);

else
coeffl = coeffPrior(1:filterlaenge);
coeffm = zeros(1,filterlaenge);
coeffr = coeffPrior(2*filterlaenge+1:3*filterlaenge);

coeffs = horzcat(coeffl,coeffm,coeffr);
end

% help-functions

% prediction error (rmse)
function e = mse(signal,reference)

refQuadMean = mean(reference.*reference);
deviationQuad = (signal-reference).*(signal-reference);

e = sqrt( 1/length(signal) * sum(deviationQuad/refQuadMean) );

end

% filter
function y = filterOutput(xl,xm,xr,coeffl, coeffm, coeffr)

yl = filter([0 coeffl],1,xl);
ym = filter([0 coeffm],1,xm);
yr = filter([0 coeffr],1,xr);

if strcmp(tMode,'nb')
y =yr + yl;
else
y = ym + yr + yl;
end

end

% coefficiant-filter
function xxm = myfilter(coeffs)

coeffl = coeffs(1:filterlaenge);
coeffm = coeffs((filterlaenge+1):(2*filterlaenge));
coeffr = coeffs(((2*filterlaenge)+1):(3*filterlaenge));

xxm = filterOutput(xl, xm, xr, coeffl, coeffm, coeffr);

end

% objective Function for optimization
function error = objectiveFunction(coeffs)

filt = myfilter(coeffs);
error = mse(xm((filterlaenge+1):end),filt((filterlaenge+1):end));
end

% optimization

options = optimset;

options = optimset(options,'Display' ,'on');
options = optimset(options,'MaxFunEvals' ,20000);
options = optimset(options,'MaxIter' ,10000);
options = optimset(options,'LargeScale' ,'off'); %choose bfgs
%options = optimset(options,'TolFun',0.1);

[x,fval,exit]= fminunc(@objectiveFunction,coeffs,options);

err = fval;
coeffs = x;
output = myfilter(coeffs);

end

Funktion ohne Link?

xl, xm, xr sind Signalvektoren, tMode und stage sind nur administrative Variablen und coeffPrior ist ein Koeffizientenvektor mit 9 Einträgen.

Probleme noch mal aufgelistet:
- fminunc schließt immer mit exitflag 1
- options-Display gibt immer aus: "Optimization terminated: relative infinity-norm of gradient less than options.TolFun."
- der Fehler ist vor der Optimierung der selbe wie hinterher
- wenn ich ganze Zeitreihen in segmenten rechne kommt immer dasselbe Ergebnis raus, was absolut unsinnig ist.

Kann jemand sehen, warum matlab hier nicht optimiert. Bzw. weiß jemand wie ich das mit dem TolFun hinbiegen kann?

Fragt sich
Tranquillity

Zuletzt bearbeitet von tranquillity am 18.04.2008, 09:59, insgesamt einmal bearbeitet

Bijick

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Verfasst am: 18.04.2008, 09:57 Titel:

Hallo Tranquillity,

ohne den Code näher studiert zu haben, habe ich zwei Vorschläge:

1. TolFun viel viel kleiner wählen! Ich verwende momentan 1e-40.

2. Wenn Du tatsächlich in einem lokalen Minimum startest (oder auch in einem lokalen Maximum, auch dort ist der Gradient sehr klein), kannst Du es mit einem anderen Startvektor versuchen, also anderen Werten für coeffs im Aufruf von fminunc.

Wenn das keine Veränderung zeigt, liegt vielleicht ein Fehler in der Formulierung der Zielfunktion vor, aber das kann ich auf die Schnelle nicht beurteilen.

Herzliche Grüße
Bijick

PS: Wenn Du du quote-Umgebung in deinem Beitrag durch eine Code-Umgebung ersetzt, verschwinden die Smileys. Das geht einfach mit "editieren".
_________________

>> why

tranquillity

Themenstarter

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Verfasst am: 18.04.2008, 10:06 Titel:

Hallo Bijick,

dank dir für deine überaus schnelle Antwort. Ich habe jetzt mal ein paar durchläufe mit TolFun = 1e-40 gemacht.

Leider ist der exit-Flag noch immer nicht 0. Nun ist er -2 entsprechend die Fehlerausgabe: "Line search cannot find an acceptable point along the current
search direction."

Jetzt weiß er offensichtlich nicht wo er hin soll. Ich hatte gestern auch schon mal TolFun auf 0 gesetzt, da hatte ich natürlich auch -2 als exitflag.

Gruß
Tranquillity


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