feat: allgemeiner newton verfahren
This commit is contained in:
parent
e5e591891d
commit
283081ec9c
54
src/optimierung/allgemeiner_newton_verfahren.py
Normal file
54
src/optimierung/allgemeiner_newton_verfahren.py
Normal file
@ -0,0 +1,54 @@
|
|||||||
|
# %%
|
||||||
|
import numpy as np
|
||||||
|
import sympy as sp
|
||||||
|
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||||
|
|
||||||
|
# Parameter
|
||||||
|
N = 200
|
||||||
|
x = sp.Symbol("x")
|
||||||
|
|
||||||
|
# Funktion
|
||||||
|
f_sym = x**4 - 10 * x**2 + x
|
||||||
|
|
||||||
|
# Ableitungen
|
||||||
|
f = sp.lambdify(x, f_sym, "numpy")
|
||||||
|
f_prime = sp.lambdify(x, sp.diff(f_sym, x), "numpy")
|
||||||
|
f_second = sp.lambdify(x, sp.diff(f_sym, x, 2), "numpy")
|
||||||
|
|
||||||
|
# Daten
|
||||||
|
x_data = np.linspace(-4, 4, N)
|
||||||
|
f_data = f(x_data)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Plot
|
||||||
|
plt.figure(1)
|
||||||
|
plt.plot(x_data, f_data)
|
||||||
|
plt.xlabel("x")
|
||||||
|
plt.ylabel("y")
|
||||||
|
plt.grid("on")
|
||||||
|
plt.show()
|
||||||
|
|
||||||
|
# Newton Verfahren
|
||||||
|
# Startwert
|
||||||
|
startwerte = [0.1]
|
||||||
|
|
||||||
|
# Iterationsformel
|
||||||
|
x_n = lambda x: x - f_prime(x) / np.abs(f_second(x))
|
||||||
|
|
||||||
|
# Iteration
|
||||||
|
for x_0 in startwerte:
|
||||||
|
n = 0
|
||||||
|
x_i = x_0
|
||||||
|
f_x_prime = f_prime(x_0)
|
||||||
|
f_x_second = f_second(x_0)
|
||||||
|
print(f"x_{n}: {x_0}\nf'(x_{n}): {f_x_prime}\nf''(x_{n}): {f_x_second}\n")
|
||||||
|
|
||||||
|
limit = 1000
|
||||||
|
|
||||||
|
while np.abs(f_x_prime) > 1e-10 and limit > 0:
|
||||||
|
n += 1
|
||||||
|
x_i = x_n(x_i)
|
||||||
|
f_x_prime = f_prime(x_i)
|
||||||
|
f_x_second = f_second(x_i)
|
||||||
|
print(f"x_{n}: {x_i}\nf'(x_{n}): {f_x_prime}\nf''(x_{n}): {f_x_second}\n")
|
||||||
|
limit -= 1
|
||||||
|
# %%
|
||||||
@ -92,7 +92,7 @@ for x_0 in startwerte:
|
|||||||
f_x_prime = f_prime(x_0)
|
f_x_prime = f_prime(x_0)
|
||||||
print(f"x_{n}: {x_0}\nf'(x_{n}): {f_x_prime}\n")
|
print(f"x_{n}: {x_0}\nf'(x_{n}): {f_x_prime}\n")
|
||||||
|
|
||||||
limit = 4
|
limit = 1000
|
||||||
|
|
||||||
while np.abs(f_x_prime) > 1e-16 and limit > 0:
|
while np.abs(f_x_prime) > 1e-16 and limit > 0:
|
||||||
n += 1
|
n += 1
|
||||||
|
|||||||
Loading…
x
Reference in New Issue
Block a user