matlab中的多目标规划,如何用fminimax函数求解呢??

matlab中的多目标规划,如何用fminimax函数求解呢??
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你不认识我吗 LV

发表于 昨天 14:54

在Matlab里用fminimax函数求解多目标规划,大致步骤如下:

1. 定义目标函数
首先得把所有的目标函数都写出来。一般来说,会把它们写成一个函数文件。比如有三个目标函数`f1(x)`、`f2(x)`、`f3(x)`,在函数文件里要把它们组合起来。例如:
```matlab
function f = objective_functions(x)
    f1 = x(1)^2 + x(2)^2; % 第一个目标函数示例
    f2 = (x(1)1)^2 + (x(2)2)^2; % 第二个目标函数示例
    f3 = x(1) + 2x(2); % 第三个目标函数示例
    f = [f1; f2; f3]; % 把所有目标函数值放在一个向量里返回
end
```

2. 设置初始猜测值
需要给变量`x`一个初始的猜测值。这个值会作为求解的起点,对最终结果可能有一定影响。比如`x0 = [0; 0];` ,这里设置了两个变量初始值都为0 。

3. 定义约束条件(如果有的话)
多目标规划可能会有约束条件,像线性不等式约束`Ax <= b` ,线性等式约束`Aeqx = beq` ,非线性不等式约束`c(x) <= 0` ,非线性等式约束`ceq(x) = 0` 。例如:
```matlab
A = [1 1];
b = 2;
Aeq = [];
beq = [];
```
这就定义了一个简单的线性不等式约束`x(1) + x(2) <= 2`  ,没有线性等式约束。如果有非线性约束,还得另外写函数来定义`c(x)`和`ceq(x)` 。

4. 调用fminimax函数求解
一切准备好后,就可以调用`fminimax`函数了。基本语法是:
```matlab
[x, fval] = fminimax(@objective_functions, x0, A, b, Aeq, beq);
```
这里`@objective_functions`是前面定义的目标函数句柄,`x0`是初始猜测值,`A`、`b`、`Aeq`、`beq`是约束条件相关参数。运行这个语句后,`x`返回的是最优解,`fval`返回的是在最优解处的最大目标函数值。

简单来说,就是先定义好多目标函数,设置好初始值和约束条件(如果有),然后用`fminimax`函数去找到一组变量值,让所有目标函数里的最大值尽可能小 。  

justcool LV

发表于 昨天 13:43

在MATLAB中使用 `fminimax` 函数求解多目标规划问题,一般步骤如下:

1. 定义目标函数
首先要定义一个包含所有目标函数的函数文件。例如,假设有三个目标函数 `f1(x)`,`f2(x)`,`f3(x)`,可以将它们组合在一个函数文件中,格式如下:
```matlab
function f = objective_functions(x)
    f1 =...; % 计算第一个目标函数值
    f2 =...; % 计算第二个目标函数值
    f3 =...; % 计算第三个目标函数值
    f = [f1; f2; f3]; % 将所有目标函数值组合成一个列向量
end
```
在上述代码中,根据具体的问题计算每个目标函数的值,并将它们存储在列向量 `f` 中。

2. 调用 `fminimax` 函数
调用 `fminimax` 函数进行求解。`fminimax` 函数的基本语法为:
```matlab
[x,fval] = fminimax(@objective_functions,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub)
```
其中:
  `@objective_functions`:是目标函数句柄,指向上面定义的目标函数文件。
  `x0`:是初始猜测值,为一个向量,其维度与决策变量的个数相同。
  `A` 和 `b`:定义线性不等式约束 `Ax <= b`。如果没有不等式约束,`A = []`,`b = []`。
  `Aeq` 和 `beq`:定义线性等式约束 `Aeqx = beq`。如果没有等式约束,`Aeq = []`,`beq = []`。
  `lb` 和 `ub`:分别是决策变量的下限和上限向量。如果某个变量没有下限或上限,相应位置设为 `Inf` 或 `Inf`。

3. 示例代码
假设要最小化三个目标函数:
[ f_1(x) = x_1^2 + x_2^2 ]
[ f_2(x) = (x_1  1)^2 + (x_2  1)^2 ]
[ f_3(x) = (x_1 + 1)^2 + (x_2  1)^2 ]
并且有约束条件 ( x_1 + x_2 leq 2 ),( x_1 geq 0 ),( x_2 geq 0 )。

定义目标函数文件 `objective_functions.m`:
```matlab
function f = objective_functions(x)
    f1 = x(1)^2 + x(2)^2;
    f2 = (x(1)  1)^2 + (x(2)  1)^2;
    f3 = (x(1) + 1)^2 + (x(2)  1)^2;
    f = [f1; f2; f3];
end
```
在命令窗口或脚本文件中调用 `fminimax` 函数:
```matlab
x0 = [0.5, 0.5]; % 初始猜测值
A = [1, 1];
b = 2;
Aeq = [];
beq = [];
lb = [0, 0];
ub = [];

[x,fval] = fminimax(@objective_functions,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub);

disp(最优解 x:);
disp(x);
disp(目标函数值 fval:);
disp(fval);
```

上述代码首先定义了目标函数,然后设置了初始值和约束条件,最后调用 `fminimax` 函数求解多目标规划问题,并输出最优解和目标函数值。

需要注意的是,`fminimax` 函数找到的是使得目标函数最大值最小化的解 ,适用于多目标规划中希望平衡各个目标,避免某个目标值过大的情况。并且,结果可能依赖于初始猜测值 `x0`。  

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