The localization method of extremum point for unimodal function

The combination of numerical methods such as Regula falsi method and secant method for direct search of extremum of unimodal function on the given interval is considered. The proposed combination does not require any prior analysis of character of the functions to begin its search for an extremum. T...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Видавець:Journal of Mechanical Engineering
Дата:2016
Автори: Шелудько, Г. А., Угримов, С. В.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Journal of Mechanical Engineering 2016
Теми:
Онлайн доступ:https://journals.uran.ua/jme/article/view/65241
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!

Репозиторії

Journal of Mechanical Engineering
id journalsuranuajme-article-65241
record_format ojs
institution Journal of Mechanical Engineering
collection OJS
language Russian
topic extremum
unimodal function
one-dimensional search
piecewise linear approximation
weighted average operation
characteristic values
efficiency index
экстремум
унимодальная функция
одномерный поиск
кусочно-линейные приближения
средневзвешенные операции
характеристические числа
индекс эффективности
УДК 519.853.3
екстремум
унімодальна функція
одновимірний пошук
кусково-лінійні наближення
середньозважені операції
характеристичні числа
індекс ефективності
spellingShingle extremum
unimodal function
one-dimensional search
piecewise linear approximation
weighted average operation
characteristic values
efficiency index
экстремум
унимодальная функция
одномерный поиск
кусочно-линейные приближения
средневзвешенные операции
характеристические числа
индекс эффективности
УДК 519.853.3
екстремум
унімодальна функція
одновимірний пошук
кусково-лінійні наближення
середньозважені операції
характеристичні числа
індекс ефективності
Шелудько, Г. А.
Угримов, С. В.
The localization method of extremum point for unimodal function
topic_facet extremum
unimodal function
one-dimensional search
piecewise linear approximation
weighted average operation
characteristic values
efficiency index
экстремум
унимодальная функция
одномерный поиск
кусочно-линейные приближения
средневзвешенные операции
характеристические числа
индекс эффективности
УДК 519.853.3
екстремум
унімодальна функція
одновимірний пошук
кусково-лінійні наближення
середньозважені операції
характеристичні числа
індекс ефективності
format Article
author Шелудько, Г. А.
Угримов, С. В.
author_facet Шелудько, Г. А.
Угримов, С. В.
author_sort Шелудько, Г. А.
title The localization method of extremum point for unimodal function
title_short The localization method of extremum point for unimodal function
title_full The localization method of extremum point for unimodal function
title_fullStr The localization method of extremum point for unimodal function
title_full_unstemmed The localization method of extremum point for unimodal function
title_sort localization method of extremum point for unimodal function
title_alt Метод локализации точки экстремума унимодальной функции
description The combination of numerical methods such as Regula falsi method and secant method for direct search of extremum of unimodal function on the given interval is considered. The proposed combination does not require any prior analysis of character of the functions to begin its search for an extremum. The unique method with a minimum of memory depth in the search area is implemented. It is universal and independent of the class of minimized function. Accepted a posteriori approach allows to find the extremum of non-differentiable functions, including algorithmically defined functions. The method is quite general. It provides a guaranteed convergence to the extreme point due to the use ща the weighted average method for realizing solutions. If the minimized function in a given interval is not unimodal, the suggested method is always provides obtaining at least a relative minimum. The stated method can be easily extended to the multidimensional case.The massive computational experiments on smooth and non-smooth functions are carried out. The application of the proposed method to the convex-concave functions with a first-order gap, to functions with a asymmetrical character in vicinity of solution, as well as empirically given functions of complex geometry. It is shown that the efficiency index of combination methods exceeds index of the individual methods with the same initial conditions.
publisher Journal of Mechanical Engineering
publishDate 2016
url https://journals.uran.ua/jme/article/view/65241
work_keys_str_mv AT šeludʹkoga thelocalizationmethodofextremumpointforunimodalfunction
AT ugrimovsv thelocalizationmethodofextremumpointforunimodalfunction
AT šeludʹkoga metodlokalizaciitočkiékstremumaunimodalʹnojfunkcii
AT ugrimovsv metodlokalizaciitočkiékstremumaunimodalʹnojfunkcii
AT šeludʹkoga localizationmethodofextremumpointforunimodalfunction
AT ugrimovsv localizationmethodofextremumpointforunimodalfunction
first_indexed 2024-06-01T14:43:13Z
last_indexed 2024-06-01T14:43:13Z
_version_ 1800670275115679744
spelling journalsuranuajme-article-652412016-05-04T11:21:33Z The localization method of extremum point for unimodal function Метод локализации точки экстремума унимодальной функции Шелудько, Г. А. Угримов, С. В. extremum unimodal function one-dimensional search piecewise linear approximation weighted average operation characteristic values efficiency index экстремум унимодальная функция одномерный поиск кусочно-линейные приближения средневзвешенные операции характеристические числа индекс эффективности УДК 519.853.3 екстремум унімодальна функція одновимірний пошук кусково-лінійні наближення середньозважені операції характеристичні числа індекс ефективності The combination of numerical methods such as Regula falsi method and secant method for direct search of extremum of unimodal function on the given interval is considered. The proposed combination does not require any prior analysis of character of the functions to begin its search for an extremum. The unique method with a minimum of memory depth in the search area is implemented. It is universal and independent of the class of minimized function. Accepted a posteriori approach allows to find the extremum of non-differentiable functions, including algorithmically defined functions. The method is quite general. It provides a guaranteed convergence to the extreme point due to the use ща the weighted average method for realizing solutions. If the minimized function in a given interval is not unimodal, the suggested method is always provides obtaining at least a relative minimum. The stated method can be easily extended to the multidimensional case.The massive computational experiments on smooth and non-smooth functions are carried out. The application of the proposed method to the convex-concave functions with a first-order gap, to functions with a asymmetrical character in vicinity of solution, as well as empirically given functions of complex geometry. It is shown that the efficiency index of combination methods exceeds index of the individual methods with the same initial conditions. Рассмотрена комбинация численных методов типа Regula falsi и секущих для прямого поиска экстремума унимодальной функции общего вида на заданном отрезке. Предложенная комбинация не требует какого-либо предварительного анализа характера функции для начала поиска ее экстремума. Реализуется своеобразный метод с минимальной глубиной памяти в направлении поиска. Он является универсальным и независимым от класса минимизируемой функции. Принятый апостериорный подход позволяет отыскивать экстремум недифференцируемых, в том числе алгоритмически заданных функций. Метод отличается большой общностью. Он обеспечивает гарантированную сходимость к экстремальной точке благодаря использованию средневзвешенного способа реализации решения. Если даже минимизируемая функция на заданном отрезке оказывается не унимодальной, то всегда предлагаемый метод осуществляет получение хотя бы относительного минимума. Изложенная методика может быть легко распространена на многомерный случай.Проведен массовый вычислительный эксперимент на гладких и негладких функциях. Рассмотрено применение предложенного метода к выпукло-вогнутым с разрывом первого рода функциям, к разнонаклоненным функциям, а также эмпирически заданным функциям сложной геометрии. Показано, что индекс эффективности комбинации методов превышает таковой у отдельно взятых методов с теми же начальными условиями. Розглянуті триточкові методи пошуку екстремуму кусково-негладкої функції. Особлива увага приділяється застосуванню методів розв'язання задач з поганою обумовленістю, що викликана різнонахильністю функції, яка мінімізується. Завдяки комбінації лінійних методів Regula falsi та пересічних хорд вдалося помітно підвищити ефективність пошукового засобу. На тестових прикладах продемонстровано ефект запропонованого підходу. Journal of Mechanical Engineering Проблемы машиностроения Проблеми машинобудування 2016-03-30 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/65241 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 19 No. 1 (2016); 44-53 Проблемы машиностроения; Том 19 № 1 (2016); 44-53 Проблеми машинобудування; Том 19 № 1 (2016); 44-53 2709-2992 2709-2984 ru https://journals.uran.ua/jme/article/view/65241/60498 Copyright (c) 2016 Г. А. Шелудько, С. В. Угримов https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0