Andreas Krause(krausea@gmail.com)开发的Matlab工具箱(版本2.0)专注于优化子模块函数。该工具箱提供了用于最大化和最小化子模块集函数的函数集合。它已在MATLAB 7.0.1(R14)、7.2.0(R2006a)、7.4.0(R2007a,MAC)、7.9.0(MAC)中进行了测试。该工具箱的关键功能是选择有限基集V的子集A,使得子模块集函数满足数学约束条件。工具箱还包括多个示例,展示了将子模块函数优化应用于机器学习问题,例如聚类和概率模型中的推理。用户可以从http://www.submodularity.org获取幻灯片、视频和详细参考资料。
优化子模块函数Matlab工具箱的最大化和最小化功能
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核心步骤
构建价值矩阵:创建一个二维数组(dp),其中dp[i][j]代表考虑前i个物品,在背包容量为j的限制下,所能获得的最大价值。初始状态下,dp[0][j]皆为0,因为没有任何物品可选。
逐个分析:对于每个物品i和可能的重量j,我们有两种选择:放入或不放入背包。
放入:若物品i的重量不超过j,则dp[i][j]为dp[i-1][j-weight[i]] + value[i],即前i-1个物品在剩余容量下的最大价值加上物品i的价值。
不放入:dp[i][j]则为dp[i-1][j],即前i-1个物品在当前容量下的最大价值。
最终,dp[i][j]取两者中的较大值。
获取答案:dp数组的最后一项dp[n][W](n为物品总数,W为背包容量)即为最终结果,代表在给定限制下,背包可容纳的最大价值。
举例说明
假设我们有3个物品,其重量和价值分别为:
| 物品 | 重量 | 价值 ||---|---|---|| 物品1 | 2 | 6 || 物品2 | 3 | 10 || 物品3 | 5 | 12 |
背包最大承重为5。通过动态规划,我们可以得出dp[3][5] = 16,即选择物品1和物品3,总价值最大。
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提供的Matlab函数:
MaxCycloBD.m:用于单输入单输出系统的例程。
MaxCycloBD_SIMO.m:用于单输入多输出系统的例程。
MaxCycloBDangle.m:用于时间/角度域中单输入单输出系统的例程。
demo_CYCBD.m:演示如何在不同的合成信号上使用CYCBD。
Demo_Fast_SC.m:展示了六个不同的应用程序函数,用于从观察到的噪声中提取循环平稳源信号并考虑不同的干扰。
readme.pdf:包含代码的一般信息。
参考文献:
[1] M. Buzzoni、J. Antoni 和 G. D'Elia,“基于循环平稳性最大化的盲解卷积及其在故障识别中的应用”,《声音与振动杂志》,2018年,已接受。
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