使用Gnu科学图书馆进行多维最小化

时间:2011-04-13 19:01:56

标签: c optimization numeric gsl minimization

所以我对GSL中的多维最小化过程有问题(我试图使用的是gsl_multimin_fdfminimizer_vector_bfgs2,但其他人产生同样的问题)。我已经定义了我的目标函数及其渐变,我可以开始迭代,但算法始终保持在同一点。

现在,我以为我的函数或渐变会出现数学错误。但是,对于一组特定的数据,我知道最佳值并插入这些值会产生一个到处为0的梯度。

如果我以最佳方式开始迭代,算法会正确停止并报告成功,但如果我只是最小程度地干扰起始向量,则迭代将永远运行并且永远不会找到最佳值。

我还重新实现了R中的函数和渐变。我检查了C版本和R版本为同一输入生成相同的输出,他们这样做。在R中使用BFGS算法,只需几次迭代即可找到最优值。

我用

初始化算法
 const gsl_multimin_fdfminimizer_type *T;
 gsl_multimin_fdfminimizer *s;

 gsl_multimin_function_fdf lindsey_func;
 const gsl_vector * p[] = {x, y};

 lindsey_func.n = J;
 lindsey_func.f = lindsey_loglik;
 lindsey_func.df = lindsey_gradient;
 lindsey_func.fdf = lindsey_gf;
 lindsey_func.params = p;

 T = gsl_multimin_fdfminimizer_vector_bfgs2;
 s = gsl_multimin_fdfminimizer_alloc(T, J);     

 gsl_multimin_fdfminimizer_set(s, &lindsey_func, beta0, .001, 1e-4);

,迭代看起来像这样:

 do
 {
  iter++;
  status = gsl_multimin_fdfminimizer_iterate(s);
  printf("%d\n", status);
  if (status)
       break;

  status = gsl_multimin_test_gradient(s->gradient, 1e-3);

  if (status == GSL_SUCCESS)
  {
     printf("Minimum found at: ");
     printf("[");
     for (j = 0; j < J; j++)
     {
      printf("%.5f, ", gsl_vector_get(s->x, j));
     }
     printf("]\n");
  }
 } while (status == GSL_CONTINUE && iter < iter_max);

我可以调整的唯一参数是初始步长和gsl_multimin_fdfminimizer_set (gsl_multimin_fdfminimizer * s, gsl_multimin_function_fdf * fdf, const gsl_vector * x, double step_size, double tol)中线最小化的准确性。尝试不同的值有一个小的影响(有时算法移动一点点),但我找不到任何实际使算法移动的值。

感谢您的任何建议!

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