MATLAB模式搜索最优化算法实现与可视化分析系统

资 源 简 介

本项目实现了经典模式搜索算法（Pattern Search），支持多种移动策略，可调用内置测试函数库进行高效多维优化分析，并提供直观的可视化迭代过程展示。

详 情 说 明

基于MATLAB的模式搜索最优化算法实现与可视化分析系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的模式搜索最优化算法实现与可视化分析系统。系统实现了经典的Pattern Search算法，并提供了完整的可视化界面和性能分析功能，适用于非线性优化问题的求解和分析。

功能特性

• 核心算法实现: 完整实现经典模式搜索优化算法
• 多样化搜索策略: 支持单纯形模式、坐标方向模式等多种移动策略
• 可视化迭代过程: 实时展示算法迭代过程和收敛轨迹
• 内置测试函数库: 包含Rosenbrock、Ackley等标准测试函数
• 自定义函数接口: 支持用户自定义目标函数的输入和优化
• 收敛性分析: 提供详细的收敛性分析和性能评估报告

使用方法

基本调用方式

% 设置优化参数 options = struct(); options.MaxIterations = 1000; options.Tolerance = 1e-6; options.PatternType = 'simplex';

% 运行优化 result = main(@rosenbrock, [-1, 2], 0.1, options);

参数说明

• 目标函数: 函数句柄，支持内置测试函数或自定义函数
• 初始点: n维向量，指定优化起始位置
• 搜索步长: 标量或向量，控制搜索步长参数
• 收敛容差: 结构体，包含函数值和变量的收敛阈值
• 最大迭代次数: 正整数，限制最大迭代次数
• 模式类型: 字符串，选择搜索策略（'simplex'/'coordinate'等）

输出结果

• 最优解位置和对应的函数值
• 完整的迭代历史记录
• 收敛状态标志和迭代次数统计
• 收敛曲线可视化图形
• 详细的性能分析报告

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 优化工具箱（推荐）
• 至少2GB可用内存
• 支持图形显示功能

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能，包括算法参数初始化、优化过程控制、迭代收敛判断、结果可视化生成以及性能分析报告输出等完整流程。该文件整合了模式搜索算法的各个模块，提供了统一的用户接口，能够根据用户输入的参数自动选择相应的搜索策略，并生成包含详细优化过程和结果分析的综合性输出。