在scipy.optimize.minimize中避免两次调用函数的方法是通过使用参数jac
来传递目标函数的梯度信息。jac
是一个可选参数,默认为None,如果提供了梯度函数,则会在优化过程中使用梯度信息,从而避免多次调用目标函数。
具体来说,scipy.optimize.minimize
是一个用于最小化目标函数的优化器函数。在每次迭代中,它需要计算目标函数的值以及可能的梯度信息。如果不提供梯度信息,优化器会使用数值方法来估计梯度,这可能会导致多次调用目标函数。
为了避免这种情况,可以通过定义一个梯度函数,并将其作为jac
参数传递给scipy.optimize.minimize
。梯度函数应该接受与目标函数相同的参数,并返回目标函数相对于每个参数的梯度。
以下是一个示例,展示了如何在scipy.optimize.minimize
中避免两次调用函数:
import numpy as np
from scipy.optimize import minimize
# 定义目标函数
def objective(x):
return x[0]**2 + x[1]**2
# 定义梯度函数
def gradient(x):
return np.array([2*x[0], 2*x[1]])
# 初始参数值
x0 = np.array([1, 1])
# 使用梯度函数进行优化
result = minimize(objective, x0, jac=gradient)
print(result)
在上面的示例中,objective
函数是一个简单的二次函数,gradient
函数返回了目标函数相对于每个参数的梯度。通过将gradient
函数作为jac
参数传递给minimize
函数,我们避免了多次调用objective
函数。
需要注意的是,不是所有的优化问题都需要提供梯度信息。如果目标函数不可导或者计算梯度很困难,可以将jac
参数保持为默认值None,优化器将使用数值方法来估计梯度。
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