最速下降法在MATLAB中的实现

这篇博客详细介绍了如何在Matlab中实现最速下降法，涵盖了实例和完整代码。想要深入了解具体内容，请访问个人博客。

这是一个Matlab编写的最速下降法程序，非常实用。

这是一个演示如何在Matlab中实现最速下降法的例子，其中函数为fx=X(1)^2-10cos(2piX(1))+10+X(2)^2-10cos(2piX(2))+10+X(3)^2-10cos(2pi*X(3))+1。

此代码示例展示了如何使用最速下降法求解多变量函数的最小值。代码中包含一个示例函数 -(3x1+x2+6x1x2-2(x1^2)+2*(x2^2))，并展示了如何计算其Hessian矩阵、梯度和特征值。代码还演示了如何迭代找到函数最小值，并在每次迭代中更新变量的值。

一、最速下降法基本原理：在解决无约束问题时，最优解应满足的必要和充分条件，这是我们设计算法的基础。我们有以下几个定理。定理1：设函数f：从R^n到R，其在点x^∈R^n处可微。若存在方向p∈R^n，使得f在x^点的梯度乘以方向p的内积为零，则x^*是f的一个极小点。

实现梯度下降法的 Matlab 程序，需要输入具体参数。

fmin_adam是来自Kingma和Ba的Adam优化算法，它使用自适应学习率的梯度下降，并对每个参数单独应用Momentum。Adam设计用于解决随机梯度下降问题，适合在使用小批量数据估计每次迭代的梯度时，或在随机dropout正则化的情况下使用。有关用法，请参考以下格式： [x, fval, exitflag, output] = fmin_adam(fun, x0, stepSize, beta1, beta2, epsilon, nEpochSize, options] 有关详细参考，请查看功能帮助。GitHub存储库中包含多个示例： [https://github.com/DylanMuir/fmin_adam]。参考文献：[1] Diederik P. Kingma，Jimmy Ba. “亚当：随机优化方法”

梯度下降法是一种优化算法，用于寻找系统模型中系数的最佳值。通过迭代过程，算法调整系数，最小化目标函数，通常是平方误差函数。展示了使用梯度下降法对随机生成的数据进行建模的具体实现。此外，我们探索了不同学习率技术对模型拟合效果的影响。

H. K. Ameer, Z. L. Shao, S. Li, Q. X. Wang, and N. Guan，“哪种PID变体最适合气动软机器人？实验研究”，IEEE/CAA J. Autom. Sinica. matlab仿真C代码