fmincon - Fehlerhafte Funktion für constraints - Mein MATLAB Forum

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fmincon - Fehlerhafte Funktion für constraints

jh4711

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Verfasst am: 20.01.2018, 22:15 Titel: fmincon - Fehlerhafte Funktion für constraints

Hallo zusammen. Ich möchte mit fmincon eine nichtlineare Optimierung durchführen. Dabei kommt folgende Fehlermeldung:

Code:

Error using sqpLineSearchMex
Requested 676287x676287 (3407.6GB) array exceeds maximum array size
preference. Creation of arrays greater than this limit may take a long time
and cause MATLAB to become unresponsive. See array size limit or preference
panel for more information.

Error in sqpInterface

Error in fmincon (line 810)
[X,FVAL,EXITFLAG,OUTPUT,LAMBDA,GRAD,HESSIAN] =
sqpInterface(funfcn,X,full(A),full(B),full(Aeq),full(Beq), ...

Funktion ohne Link?

Woran sehe ich, wo der Fehler liegt? Arbeite mit 1164 Parametern.

jh4711

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Verfasst am: 20.01.2018, 22:21 Titel:

Meine Optimimierungsfunktion:

Code:

function dist=distOpt(alpha, N, x0, mu_sam, sigma_sam)

sumMu=0;
sumSigma=0;
for i=1:N
sumMu=sumMu+((x0(i)-mu_sam(i))/sigma_sam(i))^2;
sumSigma=sumSigma+((x0(N+i)-sigma_sam(i))/sigma_sam(i))^2;
end

dist=sqrt(alpha.*(1/N)*sumMu + (1-alpha).*(1/N).*sumSigma);

Funktion ohne Link?

Meine Constraints

Code:

function [c,ceq] = confuneq(x0,rho,Weights)
N=(length(x0)-2)/2;
ceq=diag(x0(N+1:end-2)).*rho.*diag(x0(N+1:end-2)).*Weights' - x0(end-1).*(x0(1:N)'-x0(end));
c=[];

Funktion ohne Link?

Variablen:
alpha=0.75
N=581
mu_sam = 1x581 (Durchschnitt historische Renditen für 581 Wertpapiere)
sigma_sam= 1x581 ( " Varianzen)
rho = 581x581, Korrelation
Weights = 1x581, Gewcihtungen
x0= 1164 (581= summe parameter mu_i, 581 = summe parameter sigma_i, q, r_z)

Harald

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Verfasst am: 20.01.2018, 23:21 Titel:

Hallo,

und wie rufst du die Funktionen auf?

Hast du mal die Zielfunktion und die Nebenbedingungsfunktion für x0 aufgerufen? Tritt der Fehler da schon auf? Kommt was vernünftiges raus? Zur Not mal Schritt für Schritt mit dem Debugger durchgehen.

Grüße,
Harald

jh4711

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Verfasst am: 21.01.2018, 10:38 Titel:

Hallo Harald,

Ich rufe folgendes auf:

Code:

optFunc=@(x0) distOpt(alpha,(y),x0, Mu_sam, Sig_sam);

options = optimoptions(@fmincon,'Algorithm','sqp','MaxFunctionEvaluations', 12000,'FunValCheck','on');

nonlcon=@(c,ceq) confuneq(x0, rho, Weights);

[x0, fval, exitFlag]= fmincon(optFunc,x0,[],[],[],[],[],[],nonlcon,options);

Funktion ohne Link?

Und der Fehler taucht erst bei der fmincon-Funktion zum Schluss auf. Ich habe mal Grenzen hinzugefügt (Zielwert x0 +/- 1), aber das führt zum gleichen Fehler. Zumal die gesuchten Werte nicht stark von x0 abweichen dürften.

Harald

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Verfasst am: 21.01.2018, 11:05 Titel:

Hallo,

Zitat:

Und der Fehler taucht erst bei der fmincon-Funktion zum Schluss auf.

Das ist klar, denn erst da werden die Funktionen überhaupt ausgeführt.

Mein Vorschlag war, mal die Zielfunktion und die Nebenbedingungsfunktion für x0 aufzurufen und zu sehen, ob das die erwarteten Ergebnisse liefert.

Code:

optFunc(x0)
nonlcon(x0)

Funktion ohne Link?

Grüße,
Harald

jh4711

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Verfasst am: 21.01.2018, 11:31 Titel:

Oh, ja das macht Sinn. Folgendes Ergebnis:

Habe optDist erweitert durch x0 zu

Code:

function [dist,xo]=...

Funktion ohne Link?

so dass ich auch die zu optimierenden Parameter erhalte.

Code:

[dist,b]=optDist(x0)
dist= 0.5051
b =x0 %wurde in der Funktion auch nicht verändert

Funktion ohne Link?

und

Code:

[c,c1]=nonlcon(x0);
c = [] % wie in Funktion
c1 = 581x581 Matrix

Funktion ohne Link?

Liegt es also an nonlcon, oder?

Harald

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Verfasst am: 21.01.2018, 11:45 Titel:

Hallo,

Zitat:

Liegt es also an nonlcon, oder?

Würde ich sagen, denn du willst ja wahrscheinlich 581 Ungleichungen haben und nicht 581*581 Ungleichungen. Vielleicht sind da irgendwo Zeilen- und Spaltenvektoren durcheinander geraten.

Grüße,
Harald

jh4711

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Verfasst am: 21.01.2018, 12:22 Titel:

Harald ... Ich glaube ernsthaft, dass ich durch dich meine Abschlussarbeit bestehe. Es hat funktioniert. Ich habe ".*" statt "*" verwendet... Die Basics mal wieder. Die Optimierung hat zwar 20 Minuten gebraucht, aber sie hat glaube ich ein brauchbare Ergebnis erzeugt. Das gilt es jetzt zu zeigen.

Könntest du mir bei der Performance noch helfen? Ich müsste die Optimierung für ca. 900 Zeitintervalle durchführen. Ein Zeitintervall hat wie gesagt 20 Min gedauert. Ich könnte mir vorstellen, dass man aus den Schleifen (in optDist) etwas in Matrizenrechnung umwandeln kann und so Rechenzeit einspart.

Harald

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Verfasst am: 21.01.2018, 21:07 Titel:

Hallo,

mir ist noch ein Fehler aufgefallen: du meinst wahrscheinlich

Code:

nonlcon=@(x0) confuneq(x0, rho, Weights);

Funktion ohne Link?

Was die for-Schleife angeht, sollte sich das etwa so umschreiben lassen:

Code:

sumMu= sum( ((x0(1:N)-mu_sam(1:N))./sigma_sam(1:N)).^2 );
sumSigma= sum( ((x0(N+1:2*N)-sigma_sam(1:N))./sigma_sam(1:N)).^2 );

Funktion ohne Link?

Wenn Vektoren die Länge N haben, kannst du das 1:N auch weglassen.
Klammern musst du noch überprüfen.

Grüße,
Harald

jh4711

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Verfasst am: 21.01.2018, 22:35 Titel:

Zitat:

mir ist noch ein Fehler aufgefallen: du meinst wahrscheinlich
Code: ausblenden
nonlcon=@(x0) confuneq(x0, rho, Weights);

habe das von hier übernommen:
https://de.mathworks.com/help/optim.....equality-constraints.html

Bin mir nicht sicher. Meinst du

Code:

nonlcon=@(x0) confuneq(x0, rho, Weights);

Funktion ohne Link?

passt trotzdem?

2. Danke !!!

3. Ein Problem gelöst, kommt das Nächste: Daten werden per SQL als "struct" eingelesen und danach per

Code:

Preise=[Data.isin Data.datum Data.preis];

Funktion ohne Link?

eingelesen. Wenn ich dann "Preise" auswähle, sind diese schön nach 1. Datum und 2. Isin sortiert:

Code:

>> Preise(1:5,1:3)

ans =

5×3 cell array

{'AT0000652011'} {'29.12.2000'} {[11.0900]}
{'AT0000720008'} {'29.12.2000'} {[ 5.0200]}
{'AT0000743059'} {'29.12.2000'} {[ 8.2000]}
{'AT0000746409'} {'29.12.2000'} {[10.8000]}
{'AT0000767553'} {'29.12.2000'} {[ 3.1700]}

Funktion ohne Link?

Wenn ich diese nun pivotisiere mit

Code:

Pivot_P=Pivot(Preise);

Funktion ohne Link?

sind diese leider nicht mehr nach Datum sortiert:

Code:

>> Pivot_P(1:5,1:5)

ans =

5×5 cell array

{[ NaN]} {'AT0000652011'} {'AT0000720008'} {'AT0000743059'} {'AT0000746409'}
{'27.02.2004'} {[ 26.1200]} {[ 10.7200]} {[ 12.9000]} {[ 12]}
{'28.02.2001'} {[ 12.9400]} {[ 5.2000]} {[ 8.7600]} {[ 12.5100]}
{'28.02.2002'} {[ 14.5600]} {[ 7.7700]} {[ 9.6800]} {[ 8.8200]}
{'28.02.2003'} {[ 14.4300]} {[ 9]} {[ 9.9700]} {[ 8.2300]}

Funktion ohne Link?

Wie bekomme ich die Matrix nach Spalte 1 sortiert? Das habe ich versucht:

Code:

>> a=sortrows(Pivot_P)
Error using matlab.internal.math.cellstrpad
Cell elements must be character arrays.

Error in sortrows>sortBackToFrontCell (line 131)
tmp = matlab.internal.math.cellstrpad(A(I,ack));

Error in sortrows (line 68)
I = sortBackToFrontCell(A, col);

Funktion ohne Link?

Edit: Bei Folgendem erhalte ich zwar keine Fehlermeldung, trotzdem werden die Daten nicht sortiert und die Überschrift, bzw. die erste Zeile ist weg.

Code:

>> a=sortrows(Pivot_P(2:end,:));
>> a(1:5,1:5)

ans =

5×5 cell array

{'27.02.2004'} {[26.1200]} {[10.7200]} {[12.9000]} {[ 12]}
{'28.02.2001'} {[12.9400]} {[ 5.2000]} {[ 8.7600]} {[12.5100]}
{'28.02.2002'} {[14.5600]} {[ 7.7700]} {[ 9.6800]} {[ 8.8200]}
{'28.02.2003'} {[14.4300]} {[ 9]} {[ 9.9700]} {[ 8.2300]}
{'28.02.2005'} {[38.2900]} {[13.8100]} {[26.0100]} {[17.9500]}

Funktion ohne Link?

Ich nehme an, dass es daran liegt, dass Spalte 1 nicht als Datum formatiert ist. Kann ich das irgendwie mit "dateformat" oder "str2double" überschreiben? Ist mir bisher nicht gelungen.

Harald

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Verfasst am: 21.01.2018, 23:09 Titel:

Hallo,

1.
in dem Link finde ich nichts von @(c, ceq) ...

3. datetime sollte helfen.
Statt Pivot (ist doch keine Standard-Funktion??) würde ich einen Table und dann die unstack-Funktion verwenden.

Grüße,
Harald

jh4711

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Verfasst am: 22.01.2018, 08:13 Titel:

Hallo,

1. direkt in der zweiten Zeile steht

Code:

[c,ceq] = nonlinconstr(x)

Funktion ohne Link?

. brauche ich nicht von dieser Funktion die Nebenbedingung und nicht x0? Oder bringe ich da etwas durcheinander?

Harald

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Verfasst am: 22.01.2018, 10:32 Titel:

Hallo,

das ist die Funktionsdeklaration, ja. Dabei sind c und ceq die Rückgabeargumente.
Bei der Definition eines Function Handles sind in @( ) aber die Eingabeargumente.

Grüße,
Harald

jh4711

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Verfasst am: 22.01.2018, 10:34 Titel:

Hallo,

alles klar. Ist verstanden!

Danke

jh4711

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Verfasst am: 22.01.2018, 19:13 Titel:

Hallo nochmal,

habe es mit unstack versucht und es klappt gut. Nur leider kann ich nun meine Matrixoperation nicht mehr machen. Habe alle möglichen Kombinationen an eckigen Klammern versucht, da es sonst an denen lag.

Code:

>> Return=(Pivot_P(3:end,2:end)./Pivot_P(2:end-1,2:end))-1;
Undefined operator './' for input arguments of type 'table'.

>> Return=(Pivot_P[3:end,2:end]./Pivot_P[2:end-1,2:end])-1;
Return=(Pivot_P[3:end,2:end]./Pivot_P[2:end-1,2:end])-1;
↑
Error: Unbalanced or unexpected parenthesis or bracket.

>> Return=[Pivot_P(3:end,2:end)./Pivot_P(2:end-1,2:end)]-1;
Undefined operator './' for input arguments of type 'table'.

Funktion ohne Link?

Mein table sieht so aus ("---" habe ich zur besseren Lesbarkeit eingefügt) :

>> Pivot_P(1:5,1:5)

ans =

5×5 table

datum AT0000652011 AT0000720008 AT0000743059 AT0000746409
___________ ____________ ____________ ____________ ____________

29-Dec-2000 --- 11.09 --- 5.02 --- 8.2 --- 10.8
31-Jan-2001 12.42 5.31 8.07 11.2
28-Feb-2001 12.94 5.2 8.76 12.51
30-Mar-2001 13.34 4.85 8.84 12.44
30-Apr-2001 14.19 5.51 9.45 12.48

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