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プロット関数

最適化実行時のプロット表示

ソルバーの実行中に進捗状況のさまざまな測定をプロットできます。PlotFcn の名前/値のペアを optimoptions で設定し、各反復でソルバーが呼び出すプロット関数を 1 つまたは複数指定します。関数ハンドルか、関数ハンドルの cell 配列を渡します。

さまざまな定義済みプロット関数を使用できます。ソルバー関数のリファレンス ページで PlotFcn オプションの説明を参照してください。

また、カスタムのプロット関数を使用することもできます。出力関数と同じ構造を使用して関数ファイルを記述します。この構造については、出力関数とプロット関数の構文を参照してください。

プロット関数を使用

この例では、プロット関数を使用して、fmincon 'interior-point' アルゴリズムの進行状況を表示する方法を示します。問題は、[最適化] ライブ エディター タスクまたはソルバーを使用した制約付き非線形問題 から取得されます。

勾配を含めて、非線形の目的関数と制約関数を記述します。目的関数は Rosenbrock 関数です。

type rosenbrockwithgrad

function [f,g] = rosenbrockwithgrad(x)
% Calculate objective f
f = 100*(x(2) - x(1)^2)^2 + (1-x(1))^2;

if nargout > 1 % gradient required
    g = [-400*(x(2)-x(1)^2)*x(1)-2*(1-x(1));
        200*(x(2)-x(1)^2)];
end

このファイルを rosenbrockwithgrad.m として保存します。

制約関数は、解が norm(x)^2 <= 1 を満たすものになります。

type unitdisk2

function [c,ceq,gc,gceq] = unitdisk2(x)
c = x(1)^2 + x(2)^2 - 1;
ceq = [ ];

if nargout > 2
    gc = [2*x(1);2*x(2)];
    gceq = [];
end

このファイルを unitdisk2.m として保存します。

3 つのプロット関数の呼び出しを含む、ソルバーのオプションを作成します。

options = optimoptions(@fmincon,'Algorithm','interior-point',...
 'SpecifyObjectiveGradient',true,'SpecifyConstraintGradient',true,...
 'PlotFcn',{@optimplotx,@optimplotfval,@optimplotfirstorderopt});

初期点 x0 = [0,0] を作成し、残りの入力を空 ([]) に設定します。

x0 = [0,0];
A = [];
b = [];
Aeq = [];
beq = [];
lb = [];
ub = [];

オプションを含む、fmincon を呼び出します。

fun = @rosenbrockwithgrad;
nonlcon = @unitdisk2;
x = fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon,options)

Local minimum found that satisfies the constraints.

Optimization completed because the objective function is non-decreasing in 
feasible directions, to within the value of the optimality tolerance,
and constraints are satisfied to within the value of the constraint tolerance.

x = 1×2

    0.7864    0.6177

関連するトピック

• 出力関数とプロット関数の構文
• 問題ベースの最適化の出力関数

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