斐波那契法
一维搜索的区间消去法
斐波那契法(Fibonacci method),又称Fibonacci法、斐波那契分数法,是一种一维搜索的区间消去法。这种方法与0.618法黄金分割法)类似,也是用于单峰函数,在计算过程中,也是第1次迭代需要计算两个迭代点,以后每次迭代只需新算一点,另一点取自上次迭代。
斐波那契数列
意大利数学家斐波那契,提出了一个著名的“兔子数列”,该数列从第3个数起,后面的每个数都是它前面那两个数的和。如果把斐波那契数列的任何一项除以前一项,将会得到一个比值极限约为0.618,俗称黄金分割点,因此斐波纳契数列又称黄金分割数列,用数列{Fn}表示,则有:
这个级数与大自然植物的关系极为密切。几乎所有花朵的花瓣数都来自这个级数中的一项数字:菠萝表皮方块形鳞苞形成两组旋向相反的螺线,它们的条数必须是这个级数中紧邻的两个数字(如左旋8行,右旋13行);还有向日葵花盘
斐波那契法简介
对闭区间[a,b]上的单峰函数f(t),按相邻两斐波那契数之比,使用对称规则进行搜索的方法。其特点是:逐步缩短所考察的区间,以尽量少的函数求值次数,达到预定的某一缩短率。设{Fn}是斐波那契数列,对于区间[0,1],确定搜索次数n,则选择两点:
比较f(t1)和f(t2),消去其中较小值所在的一段区间;在缩短后的搜索区间上,再作第二步迭代;如此继续迭代下去,共做n次迭代,搜索区间长度缩短为1/Fn(使小于给定值)。1953年,美国数学家基弗(Kiefer,J.C.)首先研究用斐波那契数搜索一维函数f(t)的局部最大值。
斐波那契法计算步骤
Fibonacci法计算步骤如下:
(1) 给定初始区间 和最终长度L。求计算函数值的次数n,使 ,辨别常数 ,计算试探点 和 ,计算函数值 和 ;
(2) 若 ,则转步骤(3);若 ,则转步骤(4);
(3) 令 ,计算试点:
若k=n-2,则转步骤(6);否则,计算函数值,转步骤(5);
(4) 令,计算试点:
若k=n-2,则转步骤(6);否则,计算函数值,转步骤(5);
(5) 置k:=k+1,转至步骤(2);
(6) 令,计算和;若,则令;若,则令。停止计算,极小点含于。
斐波那契法流程图
斐波那契法的流程图如图1所示:
应用
斐波那契法有如下应用领域:
(1)可以用斐波那契数列的寻优方法来计算交流电机驱动系统的效率,该方法的突出特点是与损耗模型无关,并能使系统快速达到效率最人工作点。
(2)从运筹学的斐波那契法来论述波浪理论,也可以从斐波那契法的最优分划点来掌握波浪理论中的最佳投资。
参考资料
最新修订时间:2023-11-17 21:04
目录
概述
斐波那契数列
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