T E L KO M NIK A , V ol . 17 No. 4,  A ug us t   20 1 9,  p p.2 12 5 ~ 2 13 8   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0 accr ed ited   F irst  Gr ad e b y K em en r istekdikti,  Decr ee  No: 2 1/E/ K P T /20 18   DOI:   10.12928/TE LK OM N IK A .v 1 7 i 4 . 10885      21 25       Rec ei v ed   Dec e mb er  11 20 1 8 ; R ev i s ed   A pri l  2 9 , 2 01 9 ;  A c c ep te Ma y  9 , 2 01 9   Sol v in g o n e - di men si on al  un co nst rai ned   glo ba op ti mizati on   pr ob le m u si ng   pa rameter  free fill ed  fu nc tio n m eth o d       Ismail   Bin  M o h d 1 , Y o sz Dasr i l * 2 Rid w an P and i ya 3 , Her l ina N apit u p u lu 4     1 ,2 L a b o ra to ry  o Sta t i s t i c a l  Co m p u t a ti o n a l   a n d  Op e ra ti o n  Re s e a r c h   In s ti tu te   o M a th e m a ti c a l  Re s e a rc h UPM  4 3 4 0 0  S e rd a n g Se l a n g o r M a l a y s i a   2 Cen te r f o r T e l e c o m m u n i c a ti o n  Re s e a rc h  &  In n o v a ti o n Fa c u l ty  o El e c tr o n i c  a n d  Co m p u t e r En g i n e e ri n g Uni v e rs i t i  T e k n i k a l  M a l a y s i a  M e l a k a 7 6 1 0 0  Du ri a n  T u n g g a l M e l a k a M a l a y s i a   3 Dep a rt m e n o I n fo r m a ti c s ,  I n s ti tu t   T e k n o l o g i  T e l k o m  Pu rw o k e rto ,   128  Di  P a n j a i ta n   St. P u rw o k e r to  5 3 1 4 7 J a w a  T e n g a h In d o n e s i a   4 Dep a rt m e n o M a th e m a ti c s Fa c u l ty  o M a th e m a ti c s  a n d  N a tu ra l  Sc i e n c e s ,   Uni v e rs i t a s  Pa d j a d j a r a n I n d o n e s i a   *C o rre s p o n d i n g  a u th o r,  e - m a i l :   i s m a i l _ a y a h _ i rm a @y a h o o . c o m 1 y o s z a @ut e m . e d u . m y 2 ri d w a n p a n d i y a @i tt e l k o m - p w t. a c .i d 3 n a p i tu p u l u h e r l i n a @ g m a i l .c o m 4       Ab strac t   It   i s   g e n e ra l l y   k n o w n   th a a l m o s a l l   fi l l e d   fu n c ti o n   m e th o d s   fo r   o n e - d i m e n s i o n a l   u n c o n s tra i n e d   g l o b a l   o p t i m i z a ti o n   p ro b l e m s   h a v e   c o m p u t a ti o n a l   we a k n e s s e s Th i s   p a p e i n t ro d u c e s   a   re l a ti v e l y   n e w   p a ra m e te f re e   f i l l e d   f u n c ti o n whi c h   c re a te s   a   n o n - a s c e n d i n g   b ri d g e   fr o m   a n y   l o c a l   i s o l a t e d   m i n i m i z e to   o th e fi r s l o c a l   i s o l a te d   m i n i m i z e wit h   l o wer  o r   e q u a l   fu n c ti o n   v a l u e Th e   a l g o ri t h m s   u n p r e c e d e n t e d   fu n c t i o n   c a n   b e   u s e d   to   d e te rm i n e   a l l   e x t re m e   a n d   i n fl e c ti o n   p o i n ts   b e twe e n   t h e   t wo  c o n s i d e re d   c o n s e c u ti v e   l o c a l   i s o l a t e d   m i n i m i z e rs Th e   p ro p o s e d   m e th o d   n e v e f a i l s   to   c a rry   o u i t s   j o b Th e   re s u l t s   o f   th e   s e v e r a l   t e s t i n g   e x a m p l e s   h a v e   s h o wn  th e   c a p a b i l i t y   a n d   e ff i c i e n c y   o th i s   a l g o ri t h m   whi l e   a th e   s a m e   ti m e p ro v i n g  t h a th e  c o m p u ta ti o n a l  we a k n e s s e s   o th e  f i l l e d   fu n c t i o n  m e t h o d s  c a n  b e  o v e rc o m e d .     Key w ords c u rv a tu re ,  f i l l e d   fu n c ti o n g l o b a l  o p ti m i z a ti o n l o c a l  o p ti m a Newto n s  m e th o d     Copy righ ©  2 0 1 9  Uni v e rsi t a s  Ahm a D a hl a n.  All  rig ht s  r e s e rve d .       1.  Int r o d u ctio n     T hi s   arti c l pres en ts   ne w   m eth od   f or  f i nd i ng   th gl o ba l   m i ni m u m   o f   no n - c on v ex   f un c ti on A   v arie t y   of   f i el d s i nc l u di ng   e ng i ne erin g,  op erat i o na l   r es ea r c h,  f i na nc an s oc i a l   s c i en c es   c an   be   tr a ns f orm ed   as   the   op ti m i z at i on   m od el   w h ere  i ts   o bj ec ti v f un c t i o i s     non - c on v ex T hi s   no n - c on v ex i t y   propert y   m ak es   th m ai r ea s on   c l as s i c al   o pti m i z a ti o m eth od   of ten   f ai l s   to  ob ta i gl o ba l   m i ni m i z er  ( m ax i m i z er)   [ 1 - 10 ] T he   ex i s t i n m eth od s   f or   f i nd i n gl ob a l   m i ni m i z er  p r ov i de   t he   gl ob a l   d es c en [ 11 1 2],   the  i n terv al   [13 - 1 7],   the   s i m ul ate d   an ne al i ng   [18 ],  th g en et i c   al g orit hm   [19 ],  on e - d i m en s i on a l   g l ob al   op t i m i z ati o wi th  Li ps c hi t z   c on di t i o ns   [20 ,   21 ],  the   f i l l ed   f un c ti on   m eth od s   [4 - 6,   22 - 25 i de as   an etc Mo s of   the   f i l l e f un c ti on   m eth od s   w ork   qu i te  di f f e r en c om pa r ed   to  t he   m eth od s   de s c r i be i [ 11 - 22 26 - 28 ].   T hi s  arti c l wi l l  f oc us  on  t he  f i l l e d f un c ti o n m eth od s  an d  th e c om pa r i s on  am on g t he m .   S up po s tha t     ( = 0 , , )   are     i s ol a t ed   m i ni m i z ers   of     F ou r   di f f erent  pa r am etri c   f i l l ed  f un c ti on s   at    are de f i n ed  b y     = ( , , , ) = 1 + ( ) ex p ( 2 2 ) ,   ( 1)     = ( , , , )           = ( ) min ( ( ) , ( ) ) 2 + { ma x ( 0 , ( ) ( ) ) } 2 ,   ( 2)      =  ( , , , ) = ( 0 . 5 0 2 ) + ( [ ( ) ( ) + ] ) , and   ( 3)     = ( , , ) = 1 ln ( 1 + ( ) ( ) ) 2 ,   ( 4)     are prop os ed   i n [ 4,  2 6,  2 9 22]  r es pe c t i v el y   where  pa r a m ete r     i s  de f i n ed   b y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 4 A ug us t   20 19 21 2 5 - 213 8   2126   = | ( ) | 2 | 1 | ( 1 + ( ) ( ) ) ( ln ( 1 + ( ) ( ) ) ) 2 .   ( 5)     Unf ortuna te l y the   ex i s ti n f i l l ed   f un c ti on   m eth od s   [2 3,   26 - 2 9]   c an   no t   s o l v t he   gl o ba l   op ti m i z at i o n p r o bl em s   s i nc e:    a.   c an no as s ure th e e x i s te nc e o f  a  be tte r  l oc al  m i ni m i z er   i a l o w er b as i [29 30 ] ;   b.   r eq ui r e  t he   as s um pti on  t ha t     ha s   on l y   a  f i ni t nu m be r  o f  l oc al  m i ni m i z er   w h i c h  ha v e d i f f erent  f un c ti on   v a l ue s i .e. ( 1 ) ( 2 )   i f   1 2 ;   c.   di f f i c ul t to   ad j us t a n  ap prop r i ate   pa r am ete r  to  s at i s f y  t h e c on d i ti on s  of  f i l l ed  f un c ti o n;    d.   i terat i v el y   up d at ed  th e  pa r a m ete r   e.   c an  on l y   ob t ai n o n e g l o ba l   op ti m i z er an d     f.   c on tai ex p on e nti al   or  l og a r i thm i c   ex pres s i on s   i the i r   f or m s   w hi c m a k l arg e   am ou nt  of  c o m pu tat i on   F or  f i l l ed   f un c ti on   [2 4],   i ts   two  pa r am ete r s on of   whi c r el i es   on   the   d i am ete r   of   a   bo un de d   c l os ed   do m ai whi c h   c on ta i ns   al l   gl ob a l   m i ni m i z er s an d   t he   oth er  on   L i ps c hi t z   c on s tan of     r es pe c ti v e l y T he   pa r am ete r   fr ee   f i l l ed   f un c ti o ( P F F F )   w as   i ni t i a l l y   i ntrodu c ed     i n [ 30 - 35 ] . A  P F F F  pro po s e d b y   Ma  et   al [34 ]  i s     ( , ) =  ( ( ) ( ) ) a r c ta n ( 2 )   where   ( ) = { 1 , ( 0 ) 1 , ( < 0 )   ( 6)     where t hi s  m eth od  a l s ha s   weak ne s s es  as  th e o the r s .   O ur  ne w   P F F F   m eth od   ( or  s i m pl y   I Y RH’ s   m eth od )   i s   ba s ed   on   P F F F   [ 30 - 35 f or  gl o ba l   op ti m i z at i o n o f   :   w h ere    s ati s f i es  t he  f ol l o wi n g s e v en  as s u m pti on s :   A 1.     i s  a  tr i c e  c on t i nu ou s l y  d i f f erenti a bl e o   ( or   3 ( ) )   A 2.     ha s   on l y   f i n i te  n um be r   of   ex tr e m an i nf l ec ti on   p oi nts   i an ( ) 0   f or  3   where    i s  an   i nf l ec t i on  po i nt  of   .   A 3.   ( 1 ) ( 2 )   an d   ( 3 )   of     are  Li ps c h i t z - c o n ti nu ou s   wi th  c om pu tab l e c o ns tan ts .   A 4.   ( )   as   | | .   A 5.   F or    ( [36 ]) ( ) ( ) = 0   y i el ds   a m os t   two  ne ar es po i nts     and  +   l oc ate o n   the   l ef an t he   r i gh ha n s i de s   of   r es pe c ti v e l y   s uc h   tha ( ) = ( ) = ( + )   and  [ , + ] .     A 6.   ( ) > ( )   f or  ( , + )   and  ( ) = ( )   i f   =   or  = +   A 7.   T he r e e x i s ts  on l y  o ne     be t ween  t wo c on s ec u ti v e m i ni m i z er a nd  m ax i m i z er of   ( ) .   T he   r ea s on   w h y   we  ne ed   t s ol v e   o ne - d i m en s i on a l   m ul t i m od al   f un c ti on   i s   de s c r i be d   i m an y   r ef erenc es   c i te i [2 0].   T he   ne e de i s   ap pe are d   i s c i en ti f i c   an en g i n ee r i n ap p l i c a ti o ns   es pe c i a l l y   i n   e l ec tr i c a l   en gi ne eri ng   op ti m i z at i on   pro bl e m O ne   of   the   i m po r tan i s s ue s   i gl o ba l   op ti m i z at i o n i s  “ th e reg i o n o f  at tr ac ti on   where  i ts  de tai l   ex pl a na t i on  c a n b e s ee n i [3] .   T hi s   pa pe r   i s   organ i z ed   as   f ol l o w s S ec ti on   d es c r i be s   the   I Y RH s   f un c ti o n.  S e c ti on   3   de s c r i be s   ho w   t f i nd   a l l   ex tr em an i nf l ec ti o po i nts   us i ng   t he   I Y RH’ s   f un c t i on S ec ti on   di s c us s es   the   r e l at i o ns hi p   be t w e en     an I Y RH’ s   f un c t i on I S ec ti o 5 th i de a   o f   c urv atu r i s   de s c r i be d S ec t i on   c on t ai ns   the   c o nv ergenc e   t he orem T he   nu m eric al   r es ul ts   of   IY RH s   al g orit hm   wi l l   be   pres en ted   i n   s ec ti o 7.  C om pa r i s on   an d   di s c us s i o wi l l   be   gi v e i s ec ti on   8.   S ec ti on   c on ta i ns   th c o n c l us i on   a nd   t he   brie f   ex p l a na ti on   on   ho th i s   o ne - d i m en s i on al   c as c an  be   ex ten de to  n - di m e ns i on al  c as e .       2.  A  R ela t iv el y  N ew  P ar a met er  Fr ee  Fi lle d  Fu n ctio n   In  thi s   s ec t i on th I Y RH’ s   w i l l   b de r i v ed .   Def i n i t i on   1   ( O ne - Di m en s i on al   P F F F ) :   S up po s t ha : [ , ]   s ati s f i es   A 1 A 7.  A   n e w   ( , )   ( [ , + ] c al l ed   I Y R H’ s   f un c ti on  of     a t   , i s  de f i ne d b y :     ( , ) = { ( ( ) ( ) )    ( ) ( ( ) ( ) )    ( + )   ( 7)     i f   ( , )   s ati s f i es   the   f ol l o wi n c o nd i ti o ns C1   i s   l oc al   i s o l ate m ax i m i z er    of   ( , ) C2.   ( , )   ha s   no   s tat i on ar y   p oi nt  i the   i nte r v al   ( , ) ( , + ) a nd   C 3.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       S ol v i ng   on e - di me ns i on al   u nc on s tr ai ne gl ob a l  o pti mi z ati o n p r o bl em ...  ( Is ma i l   B i Mo hd )   2127   If     i s   no gl ob a l   m i ni m i z e r   of   the   and  +   are  the   m i ni m i z er  or  s tat i o na r y   po i nts   of  ( , ) .   It i s  e no ug to  c on s i de r  t h e s ec on i nt eg r at i o n o f  ( 7) whi c c a n b e  r e w r i tt en   as  f ol l o w s :     ( , ) = ( ( ) ( ) )  ,               ( + )   ( 8)     b y   us i ng   A 5 t he   f ol l o w i n r es u l ts   c an   b prov ed .   T he orem   1:  I f   1)  3 ( , ) 2)   [ , + ] [ , ]   an d;   3)  ( , )   i s   de f i n ed   b y   ( 6),  the   m us be   l oc al   i s ol at ed   m ax i m i z er   of   ( , ) .   T he orem   2:   If   th e   h y po t he s es   of   T he orem   1   are  v a l i d,  th en   ( , )     do es   n ot  ha v an y   s tat i o n ar y   p oi n i th i nte r v al   1 = { : ( ) > ( ) , ( , + ) \ { } } = ( , ) ( , + ) .   B y   ( 8),   f or  1 , 2 [ , + ]   wi th   1 < 2 ( 1 , ) ( 2 , ) = ( ( ) ( ) ) 2 1  0 .   T hu s ,   ( , )   de c r ea s es   o v er   [ , + ] B y   s i m i l ar  argum en t,  ( , )   i nc r ea s es   ov er  [ , ] .   T he orem   3:   If   th h y p oth es es   of   T he orem   are  v a l i a nd     i s   n ot  a   gl o ba l  m i ni m i z er  of   ( ) , th en     and  +   a r e t he  m i ni m i z er  or s ta ti on ar y   po i nt  of   ( , ) .     T he   ob tai n i n of   al l   t he   ex tr em an i nf l ec ti on   po i nts   i ev er y   [ , + ]     ( = 0 , 1 , 2 , , < )   i s   an   i nd i c ato r   t ha t hi s   a l g orit hm   ne v er  f ai l   to  ob ta i t he   g l ob al   on e.  T ha i s   wh y   i m a k es   thi s   m eth od   ex pl ores   a l o ng   t he   e nti r e   d om ai whi c v er y   m uc di f f er en to  ot he r   m eth od s  [4 - 6 11 - 21].   W e   are  no a war wi th  t he   m eth od   i [ 37 ],  whi c h   qu i et  s i m i l ar  wi th  ou r   m eth o d.  F ortuna t el y ,   ou r   m eth od   ha s   be e pu b l i s h ed   f i r s as   m en ti on e i n   [3 0 - 35] .   H o w e v er,  w e   d i d   no k no w   h o w   t he   au t ho r s   [37 c om pu te  the i r   i nte grati on In  I Y RH s   a l g orit hm the   i nt eg r at i o i s   ne v er  be e c om pu ted   as   ha b ee do n i [ 30 - 3 5].   T he r ef ore,  IY RH s   al go r i t hm   v er y   m uc di f f erent c om pa r ed  wi th  oth ers .       3.  S equ ence s of  E xtrem and  Inf lec t ion  P o int s   T he  I Y RH’ s  f un c ti on   ( , )   ( [ , + ] )  ha s  th e f ol l o wi ng   prop erti es :   P 1.   ( , )   i s  c on c a v do wn w ard  at    an d c on c a v e  up war d a bo th    an + .   P 2.  ( , ) ( 1 ) ( , ) ( 2 ) ( , )   and  ( 3 ) ( , )   are c on ti n uo us .   P 3.  ( , ) < 0   f or   [ , ] [ , + ]   and  ( , ) = 0 .   P 4.  ( , )   are  i nc r ea s i ng  a nd   de c r ea s i ng   o v er  [ , ]   and  [ , + ]   r es pe c ti v e l y .     P 5.  ( 1 ) ( , ) > 0   ( ( , ) )   an ( 1 ) ( , ) < 0 ( ( , + ) )   ex c ep t a i nf l ec t i on   po i nts   P 6.  ( , )   ha s  i s o l at ed  m i ni m i z er  or s tat i o na r y  po i nt  at     or  + .   A s   an   ex am pl e,  th gra p of   ou r   P F F F   f or  s in + s in ( 2 / 3 )   c an   be   p l ott ed   as   i n     F i gu r 1 .   B y   P 1,  t he r ex i s ts   at  l ea s t w i nf l ec ti on   po i nts   of   ( , )   ea c l i es   i ( , )   an d   ( , + ) B y   P 1 - P 6,   F i gu r e   1   a nd   [ , + ]   ( [ , ] ) ,   the   I Y RH’ s   f un c ti on   g en era tes     the  s eq ue nc e  of :     0 ,   1 ,   2 , …   ,   ,     ( 0 , 1 , 2 , …   ,   ,…)   ( 9)     us i ng   an y  s ui tab l op t i m i z a ti on  to o l s  ex c ep 0 , s tarti ng   a t :     0 0 + 1 + ,   2 +   + ,   … ( 0 ,   0 1 ,   2   ,   …)   ( 10 )     r es pe c ti v el y   where   as   be g i nn i ng   0   i s   an y   gi v en   p oi n f or  ob t ai ni n 0 T he r ef ore,  we  ha v e   ph as es  as  f ol l o w s :   P ha s I :  S tart i ng   at    ( = 0 , 1 , 2 , ) . M i ni m i z e   ( )   to  o bta i n   i s ol ate d  m i ni m i z er    P ha s II :   ( , )   i s  c on s tr uc te d t o  f i nd   + . Rep l ac wi th  + Res tar t P h as e 1 .   Ho w e v er,  i i s   no t   ea s y   to  o bta i ( 9)  a nd   ( 1 0)  s i nc ( , )   c o nta i ns   at  l e as i nf l ec ti on   po i nt  i [ , + ]   an al s i [ , ] T he   an a l y t i c al   ex i s te nc of   i nf l e c ti on   po i nts   i s   s ho wn  a s   f ol l o w s   a.   ( 1 ) ( , ) = ( ( ) ( ) )   ( + )   an d   ( 2 ) ( , ) = ( 1 ) ( )   ( + )   If   ( 2 ) ( , ) = 0 th en   ( 1 ) ( ) = 0 T he r ef ore,  th s o l ut i on   of   ( 2 ) ( , ) = 0   be c om es     the  c r i t i c al   po i nt  of   ( )   b.   ( 3 ) ( , ) = ( 2 ) ( )   ( + ) i f   ( 3 ) ( , ) = 0 the ( 2 ) ( ) = 0 T he r ef ore,  b y   A 2,  the   s o l ut i on   of   ( 3 ) ( , ) = 0   ( the   c r i ti c a l   po i nt  of   ( 2 ) ( , ) be c om es   the   i nf l ec ti on   po i nt   of  ( )   bu t hi s   s o l ut i on   be c om es   the   c r i ti c a l   po i nt  ( m ax i m i z er  or  m i ni m i z er)   of   ( 2 ) ( , ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 4 A ug us t   20 19 21 2 5 - 213 8   2128   T he r ef ore, th i s o l ate ex tr em e p oi nts  i . e.  , ( 1 )   ( l oc al  m ax i m i z er)   a nd   , ( 1 )   ( l oc al  m i ni m i z er)   of  ( )   as   s ho wn  i F i gu r 2,   are   i nf l ec t i on   po i nts   of   ( , )   w h ere   (1)   th s u pe r s c r i pt  of   , ( 1 )   and  , ( 1 ) de no tes  t he  f i r s t i nn er  i terat i o n i n t h e i nte r v al   [ , + ]           F i gu r 1 .   ( , )   [ , + ] )  f or    s in + s in ( 2 / 3 )       F i gu r 2 .   R el a ti o ns hi p b et ween   ( ) ,   ( , ) ,   ( 1 ) ( , ) ( 2 ) ( , )     and   ( 3 ) ( , )       Note   tha th ere  m i gh t   ex i s t   m ore  tha o ne   i n ne r   i tera ti on   i n   the   i nte r v al   [ , + ]   an d   th i s   wi l l   h ap p en   when   m ore  tha t w i nf l ec ti on   po i nts   oc c urr ed   i [ , + ] T he r ef ore  f or  P h as II,   we  ne ed   t an al y s t he   b eh a v i ou r   of   ( , ) .   S i nc   c an n ot  be   us ed   bl i nd l y   to  m i ni m i z e     the   f i l l ed   f un c ti on t he i t he   ph as II,   > 0   m us be   c ho s en   s uc th at  +   c an   be   s af el y   uti l i z ed   to  m i ni m i z ( , ) .   F or  h an d l i n t he s d i f f i c ul ti es c on s i d er  the   r el ati on s h i be t ween     and  ( 2 )   as   i l l us tr ate i F i gu r 2.   S i nc e   Ne w t on s   m eth od   [38 s om eti m es   f ai l s   to  c on v erg to    or  + w ne ed   I Y RH’ s   f un c ti on   m eth od   to  h an d l i t.  F r o m   F i gu r an t he   ab ov di s c us s i on ,   i i s   c l e ar  t ha t   al l   m i ni m i z ers   an m ax i m i z ers   of   ( 2 ) ( , )   be c om th i nf l ec ti on   po i nts   of   ( ) an a l l   th r oo ts   of   ( 2 ) ( , )   be c om m i ni m i z ers   or  m a x i m i z ers   of   ( ) T he s s pe c i al  prop erti es   are o nl y   po s s es s ed  b y  I Y RH’ s  f un c ti on .       4.  Co mp u t atio n  of  t h e I n f l ec t ion  P o int s   B as ed   on   the   d i s c us s i on   i S ec t i on   3,  we  ha v e   prov ed   the   f ol l o wi n t h eo r em s   T he ore m   4:  If   the   h y p oth es es   of   T he orem   are  v al i d,  th en   t he   s ol uti on   of   ( 2 ) ( , ) = 0   be c om es   the   c r i ti c a l   p oi n of   ( ) T he orem   5:   If   the   h y p oth es es   of   T he orem   are  v a l i d th en   the  c r i t i c al   po i nt  of   ( 2 ) ( , )   be c om e s  th e i nf l ec ti o n p oi n ts  of   ( ) .   B y   A 5   a n d   F i g u r e   2 ,   , ( 1 ) , ( 1 )   and  , ( 1 )   a r e   t h e   fi r s t   i s o l a t e d   i n fl e c t i o n ,   ma x i mu a n d   mi n i mu p o i n t s   o f   ( )   r e s p e c t i v e l y ,   , ( 2 ) i s   t h e   s e c o n d   i n f l e c t i o n   p o i n t   o f   ( )   f o u n d   a f t e r     w h e r e   , ( 1 ) < , ( 1 ) < , ( 2 ) < , ( 1 ) ,   a n d   i t   mi g h t   c o n t i n u e   w i t h   a n o t h e r   s e q u e n c e   o f   e x t r e me   a n d   i n f l e c t i o n   p o i n t s   u n t i l   +   s u c h   t h a t   ( + ) = ( )   a n d   ( ) < ( )   ( ( , + ) ) .   I n   o r d e r   t o   g u a r a n t e n o   e x t r e me   o r   i n f l e c t i o n   p o i n t s   o f   ( )   mi s s e d   d u r i n g   t h e   c o mp u t a t i o n ,   t h e   o u t e r   a n d   i n n e r   i t e r a t i o n s   a r e   u s e d   o v e r   [ , + ] .   I n   i n n e r   i t e r a t i o n ,   ( 3 ) ( , )   a n d   ( 2 ) ( , )   a r e   u s e d   to  c o mp u t e   i n f l e c t i o n   a n d   e x t r e me   p o i n t s   o f   ( )   r e s p e c t i v e l y   w h e r e a s   i n   o u t e r   i t e r a t i o n ,   ( )   i s   mi n i mi z e d   o r   s o l v e   ( 1 ) ( , ) = 0   t o   o b t a i n   + .   T h e   f o l l o w i n g   s t e p s   i mp l e me n t   t h o s e   b o t h   i n n e r   a n d   o u t e r   i t e r a t i o n s :   O ute r  Ite r a ti o n   S tep  1  c o ns tr uc ( , )   at  .   Inn er  It erat i on   S tep  2  S o l v ( 3 ) ( , ) = 0   b y   Ne w t on s  m eth od  f or  i nf l ec ti o n p o i nt   of   ( )   ne ares t to   .   S tep  3  S o l v ( 2 ) ( , ) = 0   by   Ne w t on s  m eth od  f or  i s ol at ed  m ax i m i z er of   ( ) .   S tep  4  S o l v ( 3 ) ( , ) = 0   b y   Ne w t on s  m eth od  f or nex i nf l ec t i on   po i nt  of   ( ) .   S tep  5  S o l v ( 2 ) ( , ) = 0   by   Ne w t on s  m eth od  f or  i s ol at ed  m i ni m i z er of   ( ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       S ol v i ng   on e - di me ns i on al   u nc on s tr ai ne gl ob a l  o pti mi z ati o n p r o bl em ...  ( Is ma i l   B i Mo hd )   2129   S tep   :   If   ( ) > ( ) an d   < +   t hen  r ep e at  S tep   -   S te el s e   s o l v ( 1 ) ( , ) = 0   by   Ne w to n’ s  m eth od   f or   + s uc h t ha ( + ) = ( ) .   S tep  7  Us +   to   y i e l + 1 + 1 . G to  S t ep   1 i f   + 1 <       5.  Co n v er g enc e w it h  Cu r va t u r e   T he  c urv atu r e [ 39 an d rad i us  of  c urv atu r are d ef i ne d   b y :     ( ) = |   | = | 2 / 2 | [ 1 + (  /  ) 2 ] 3 / 2   and   ( ) = 1 ( )       r es pe c ti v el y B as i c a l l y to  m a k New ton s   m eth od   c on v erg es   to  the   s ol uti on   of   ( ) = 0 we   ne ed   an   i ni ti a l   es t i m ati on   whi c c l os es   e no u gh   t A s s i gn   th r ad i us   of   c urv atu r e   of   ( )   to  the r ef ore  +   be c om es   the   i ni t i al   be s es ti m ato r   f or  New t on s   m eth od   to  s ol v ( ) = 0 W e   wi l l   pro v th at  = | + |   i s   the   r a di us   of   the   l arges i nte r v al   aro un   s uc tha   the  Ne wton s   m eth od   c on v erges   t ( , + ) Howev er,  w wi l l   ne ed   t he   f ol l o w i ng   de f i ni t i o n.     Def i ni t i on   2   [4 0]:   T he   f un c ti on   :   i s   Li ps c h i t z   c on t i nu ou s   f un c ti on   wi th  c o ns tan   i w r i tte n    ( ) ,   i f  f or ev er y   , | ( ) ( ) | | | .   F or  the   c on v erg en c of   N e w ton s   m eth od ,   w e   ne ed   ( 1 )  ( )   w h i c ha b ee s ho w i n [ 40 ].     Le m m [40 If   1)   :   f or  an   op en   i nt erv a l   ;   2)   ( 1 )  ( ) the f or  an y   , | ( ) ( ) ( 1 ) ( ) ( ) | ( ) 2 / 2 .     F or m os t p r ob l em s , New to n’ s  m eth od   wi l l  c on v erg - qu ad r at i c al l y  to   i ts  r oo t  [4 0 ].    T he ore m   [40 ]:  If   1)  :   f or  a op e i n terv al   D 2)   ( 1 )  ( )   3)  f or  s o m > 0 | ( 1 ) ( ) |   ( ) ;   4)  ( ) = 0   ha s   a   s ol uti on   the n   the r i s   s om > 0   s uc h   th at  i | 0 | < th en   { }   ge n erate b y   + 1 = ( ( ) / ( 1 ) ( ) )   ( = 0 , 1 , 2 , )   ex i s ts   an d   c on v erg es  to   . Fur the r m ore, | + 1 | ( / 2 ) | | 2   ( = 0 , 1 , 2 , ) .   No w we  pro v e   tha ̂ = | 1 + ̂ | ,   th e   r ad i us   of   t he   l arg es i nt erv a l   aroun t he   s ol ut i on   of   ( 1 ) ( ) = 0   ho l ds   T he orem   6 .   T he   s i m i l arit y   proof   i s   ap pl i ed   f or  2 ( , ) .   T he ore m   7:   If   1)  :   i s   a ob j ec ti v e   f un c ti o n;   2)  1   i s   l o c al   i s ol ate d   m i ni m i z er  o f   ( ) 3)  ( 1 ) :   and  ( 2 )  ( )   f or  4)  f or  s om > 0 | ( 2 ) ( ) |   f or  ev er y     ;   5)  ( 1 ) ( ) = 0   ha s   s o l ut i o the t he r i s   s om > 0   s uc tha i f   | 0 | < the the   s e qu e nc { }   ge n era ted   b y   + 1 = ( ( 1 ) ( ) / ( 2 ) ( ) )     ( = 0 , 1 , 2 , )   ex i s ts   a nd   c on v erg es  to   . Fur the r m ore,  | + 1 | ( / 2 ) | | 2   ( = 0 , 1 , 2 , ) .       6.  Co n v er g enc e of  t h e I Y RH’s  A lgo r it h m   B y   A2 I Y RH s   al g orit hm   ac tua l l y   g en era tes   ( 9)  an ( 10 )   ac c ordi ng   t   the  f ol l o wi ng   pa tt ern :     + + + + + + Z n n Z n n Z k k Z k k Z Z x x x x x x x x x x x x x x 1 * 2 * 1 1 * 2 * 1 1 * 2 0 * 1 0 * 0 ... ...     whi c s at i s f y   ( 0 )   ( 1 ) . . . ( ) . . . ( 1 ) ( )   w h ere  0   i s   an y   g i v en   p oi nt  i n   the   c on s i de r ed   i nt erv a l T he r ef ore,  I Y RH s   al go r i t h m   ge ne r ate s   f i ni te  s eq ue nc [ 0 , 0 + ] , [ 1 , 1 + ] , . . . , [ , + ] , . . . , [ 1 , 1 + ] T hu s b y   A2 I Y RH s   a l go r i thm   c on v erg es   to    as   a   g l o ba l   m i ni m i z er.  I Y RH s   a l g orit h m   al s au t om ati c al l y   ge n e r ate s   at   l ea s s et   of   f i ni t s eq ue nc e   of  i nf l ec ti on l oc a l   i s o l ate m a x i m i z ers   an i s ol ate m i ni m i z ers 1 = { , ( 1 ) , , ( 1 ) , , ( 2 ) }   i ev er y   s ub i nt erv al   [ , + ]   ( = 0 , 1 , . . . , )   i f   ex i s w he r e   the   s up ers c r i pt  (1)   on  , ( 1 )   de no tes   the   f i r s nu m be r   of   l oc al   m ax i m i z er  an d   s ub s c r i pt  of     de no tes   t he   nu m be r   of   l oc al   m ax i m i z er    i [ , + ] I f   i c on ta i ns   two  l oc al   i s ol ate m ax i m i z ers th en   i ge n erates     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 4 A ug us t   20 19 21 2 5 - 213 8   2130   2 = { , ( 1 ) , , ( 1 ) , , ( 2 ) , , ( 1 ) , , ( 3 ) , , ( 2 ) , , ( 4 ) }   an s f orth.  Howe v er  f or  2 the   i nf l ec ti on   po i nt , ( 4 )   is  op ti on . T hu s , th e f ol l o wi ng   t he orem  i s  prov ed .     T he ore m   8   ( Con v erg en c T he orem ) If   1)  al l   t he   h y p oth es i s   of   T he orem   6     an T he or em   7   are  v al i d   f or  ( 1 ) ,   ( 2 ) ,   ( 3 )   an d;   2)  ( , )   i s   I Y RH s   f un c ti on   at   the   l oc a l   i s ol a ted  m i ni m i z er of   , the I Y RH s  al go r i t hm  c on v erge s  to   the  r i gh t s ol uti on .       7.  Nu me r ica l Re sult s   T he   tes ex am pl es   are  l i s t ed   i T ab l e s   1 3.  I T ab l e   w he r e   ( )   and    de no te  t he   nu m be r   of   f un c ti on ,   the   ex pres s i o of   th ob j ec t i v f un c ti on the   d om ai n,  gl ob a l   m i ni m u m   v al ue   an gl ob a l   m i ni m i z er  r es pe c t i v el y T he   nu m eric al   r es ul ts   w i l l   b pres en te to  c o m pa r the   c ap a bi l i t y   of   the   IY RH s   m eth od   w i t t w o - pa r am ete r   f i l l ed   f un c ti o n     m eth od s   [4,   26 29 ] on e - pa r am ete r   f i l l ed   f un c ti o m eth od s   [6,   22 28 ],  an th P F F F     m eth od   [34 ].  W al s pres en t he   r es u l ts   f or  ob s erv i n the   s en s i t i v i t y   of   I Y R H’ s   m eth od   du t di f f erent i n i ti al   po i nts . T he r ef ore, th pres en t ati on   i s  ar r an gi ng   i nt o f ou r  c ate g orie s       T ab l e 1 20  T es t Func ti on s   Ci te f r o m  [4 1 ]   f or Mi n i m i z a ti on  P r o bl em  ( O r i gi na l  R es ul ts )     ( )         1.   1 6 6 52 25 5 + 39 80 4 + 71 10 3 79 20 2 + 1 10   [ 1 . 5 , 11 ]   29763 . 233   10   2.   si n   + si n   ( 10 / 3 )   [ 2 . 7 , 7 . 5 ]   1 . 899599   5 . 145735   3.   si n ( ( + 1 ) + ) 5 = 1   [ 9 . 4 , 10 ]   [ 9 . 4 , 10 ]   [ 9 . 4 , 10 ]   12 . 03124   12 . 03124   12 . 03124   6 . 77 45 76 1   0 . 491391   5 . 791785   4.   ( 16 2 24 + 5 )   [ 1 . 9 , 3 . 9 ]   3 . 85045   2 . 868034   5.   ( 3 + 1 . 4 ) si n ( 18 )   [ 0 , 1 . 2 ]   1 . 48907   0 . 96609   6.   ( + si n ( ) ) 2   [ 10 , 10 ]   0 . 824239   0 . 679579   7.   si n   ( ) + si n   ( ( 10 / 3 ) ) + ln   0 . 84 + 3   [ 2 . 7 , 7 . 5 ]   1 . 6013   5 . 19978   8.   cos ( ( + 1 ) + ) 5 = 1   [ 9 . 7 , 10 ]   [ 9 . 7 , 10 ]   [ 9 . 7 , 10 ]   14 . 508   14 . 508   14 . 508   7 . 083506   0 . 800321   5 . 48286   9.   si n   + si n   ( 2 / 3 )   [ 3 , 20 ]   1 . 90596   17 . 039   10.   si n   [ 0 , 10 ]   7 . 91673   7 . 9787   11.   2 cos cos 2   [ 1 . 57 , 6 . 28 ]   3   4 . 76837 009   12.   si n 3 + c o s 3   [ 0 , 6 . 28 ]   [ 0 , 6 . 28 ]   1   1     4 . 712389   13.   2 / 3 ( 1 2 ) 1 / 3   [ 0 . 001 , 0 . 99 ]   1 . 5874   1 / 2   14.   si n 2    [ 0 , 4 ]   0 . 788685   0 . 224885   15.   ( 2 5 + 6 ) ÷ ( 2 + 1 )   [ 5 , 5 ]   7 . 03553   0 . 41422   16.   2 ( 3 ) 2 + 2 / 2   [ 3 , 3 ]   0 . 0111090   3   17.   6 15 4 + 27 2 + 25 0   [ 4 , 4 ]   [ 4 , 4 ]   7   7   3   3   18.   { ( 2 ) 2                                 3 2 ln ( 2 ) + 1                 ( o t h e r w i s e )     0   2   19.   si n 3 + + 1   [ 0 , 6 . 5 ]   0 , 467511   0 , 41032   20 .   ( + si n ) 2   [ 10 , 10 ]   0 . 0634905   1 . 19514       F or  f i r s c ate go r y the   r e s ul ts   of   T ab l s h o w s   t ha I Y RH s   al go r i t hm   c an   s ol v e     the   g l o ba l   op ti m i z at i on   pro bl em s   l i s ted   i T ab l 1.   In  T ab l 4,    ( 0 )   i s   the   n um be r   of  ou te r   i terat i on   ( 0 )   i s   t he   nu m be r   of   i nf l ec ti on   po i nts   , ( )   an , ( + 1 )   w h ere    r ef ers   to  the   wor d   i nf l ec ti o n”,    i s   the   nu m be r   of   l oc a l   i s o l at ed   m ax i m i z er  , ( ) [ , + ]   an m i ni m i z er     , ( ) [ , + ]   where    and    de n ote   m ax i m i z er  an m i ni m i z er  r es p ec ti v el y   ( 0 )   i s   i s ol a ted  m i ni m i z er a nd   + and    ( 0 )   are p oi n ts  s uc h t h at  ( ) = ( ) = ( + )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       S ol v i ng   on e - di me ns i on al   u nc on s tr ai ne gl ob a l  o pti mi z ati o n p r o bl em ...  ( Is ma i l   B i Mo hd )   2131   In  i nn er  i tera ti o n,  t h ere  are   s ev eral   c as es   tha , ( )   eq u al s   to  + and  + 1   as   s ho w i T ab l f or  = 2 , 3   o e x a m pl 3   ( = 3 ),   = 3   of   e x a m pl ( = 8 ),   = 1   of   e x am pl 12     ( = 12 )   an = 0   of   e x am pl 17   ( = 17 ).   F or  s ec on c a teg or y ,   T ab l e s   5 8   c om pa r I Y RH s   al g orit hm   wi th  N e w   a l g orit h m   [42 ],  the   d i r ec m eth od   [ 42 a nd   La gra ng e   i n terpo l a ti on   [43 ],  us i ng   tes f un c ti on s   i T ab l 1   [4 4]  an 1 00   on e - d i m en s i on al   r a nd om i z e tes f un c t i on s   [ 45 ].   T ab l 5   s ho w s   the   r e l at i v err ors   [42 of   gl o ba l   m i ni m u m   v al ue s   an gl o ba l   m i ni m i z ers   of   f un c ti on s   as   s ho w i T ab l ob tai ne b y   I Y RH s   al g orit hm   i s   be tte r   th an   L ag r an ge   i nte r po l an o 81   Cheb y s he v   n od es   [ 43 ].   T ab l s ho w s   t ha f ortun ef f ec t”   do es   no h ap pe n ed   to   I Y R H’ s   al g orit hm   w he i i s   ap pl i ed   to  the   ex am pl g i v en   i T ab l f or  = 67   and    i s   c ho s en   r an do m l y  a nd  d i f f erentl y   wh ere i ts  gr ap i s  s ho wn i n Fi gu r 3 .       T ab l e 2 .   7 T es t Func ti o ns  f or Com pa r i s on   w i th  E x i s ted  Fil l ed  F un c ti on   Me t ho ds     ( ) 0   1   ( ) = si n ( ) + si n ( 10 / 3 ) + ln ( ) 0 . 84   2   ( ) = si n ( ( + 1 ) + ) 5 = 1   3   ( ) = { si n 2 ( 1 ) + [ ( 1 ) 2 ( 1 + si n 2 ( + 1 ) ) ] 1 = 1 + ( ) 2 }   1 = 1 + 0 . 25 ( 1 ) = 10 = 1   and    d e n o t e s   t h e   d i men s ion a l it y   o f   t h e   p r o b le m   4   ( ) = { si n 2 ( 1 ) + [ ( 1 ) 2 ( 1 + si n 2 ( + 1 ) ) ] 1 = 1 + ( ) 2 }   = 10 = 1   and    d e n o t e s   t h e   d i men s ion a l it y   o f   t h e   p r o b le m   5   ( ) = si n 2 0 1 + 1 [ ( 1 ) 2 ( 1 + si n 2 0 1 ) ] 1 = 1 + 1 ( ) 2 ( 1 0 si n 2 0 1 )   w h e r e   t h e   c o n s t a n t s   in  t h i s   e q u a t i o n   h a v e   b e e n   f ix e d   a s   f o ll o w s :   0 = 1 1 = 0 . 1 = 1 0 = 3       T ab l e 3 .   T es t Func ti on s  f or “ F ortune   E f f ec t”  of  IY RH’ s   F un c ti o n [ 4 4]         1 , , 100   0 . 025 ( ) 2 + si n 2 [ ( ) + ( ) 2 ] + si n 2 ( )   [ 5 , 5 ]       F or  thi r d   c ate go r y ,   T ab l e   7   c om pa r es   the   r es ul ts   of   IY RH’ s   al go r i t hm   w i t M et  a l .’ s   f i l l ed   f un c ti on   a nd   Lu c i di   a nd   P i c c i al l y s   f i l l ed   f un c ti o n   f or  s et  o f   tes ex a m pl es   i T ab l 2.    F or  the   l as c at eg or y t he   r es ul ts   pres e nte i T ab l i s   us ed   to  o bs erv th s en s i t i v i t y   of   I Y RH s   al go r i t hm   du to  thr ee   i ni t i a l   po i nts   us i ng   e x am pl f r o m   T ab l 2.  I i s   c l e a r   tha I Y RH s   f un c ti on  c an  be   us ed  t o s ol v e t he   gl o ba l  op ti m i z at i on  p r ob l em s  fro m  an y  i ni t i a l  p oi nt.           F i gu r 3.   G r ap h o f   67 ( )   on e o f  t he  1 00  o ne - d i m en s i on a l  r a nd om i z ed  te s t f un c ti on s   ( )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 4 A ug us t   20 19 21 2 5 - 213 8   2132   T ab l e 4 .   N um eric al  Res u l ts   of   a   S et  of  20  T es t Func ti o ns  b y   I Y RH s  A l g orit hm       /   0     , ( )   , ( )   , ( + 1 )   , ( )   +   1   0   1 /1   - 1 . 5   - 1 . 4 1 4 2 1   - 0 . 9 8 2 4 4 8   - 0 . 1   0 .1 8 6 8 8   0 .5     3 /2       1 .0 6 9 5 5   1 .4 1 4 2 1   8 .0 4 6 0 1 2 9     2 .0 4 4 9 7   1   1 /1     10             2   0   1 /1   2 .7   3 .3 8 7 2 5   3 .7 8 6 1 4   4 .1 9 6 6   4 .6 8 5 3 6     4 .7 7 3 3 4   1   1 /1     5 .1 4 5 7 4   5 .6 7 0 4   6 .2 1 7 3 1   6 .6 0 5 9 1   7 .0 0 0 1 5     3   0   1 /1   - 9 . 4   - 9 . 0 3 7 4 4   - 8 . 7 8 0 9 9   - 8 . 5 4 9 7 7   - 8 . 2 5 9 7 6   - 8 . 0 0 8 6 8   - 8 . 2 4 1 4 9   1   1 /1     - 8 . 0 0 8 6 8   - 7 . 6 8 9 7   - 7 . 3 9 7 2 8   - 7 . 0 9 2 5 7   - 6 . 7 7 4 5 8   - 6 . 9 0 2 1 8   2   1 /1     - 6 . 7 7 4 5 8   - 6 . 5 0 8 3 8   - 6 . 2 0 2 9 7   - 5 . 9 6 9 9   - 5 . 7 0 6 2 4     3 /2       - 5 . 4 6 7 8 5   - 5 . 2 1 1 5 9   - 4 . 9 7 0 9 8   - 4 . 7 1 9 8 1     5 /3       - 4 . 4 7 7 6 4   - 4 . 2 3 1 6 7   - 3 . 9 8 4 6   - 3 . 7 3 9 2 1     7 /4       - 3 . 4 9 1 8 8   - 3 . 2 5 2 6 3   - 2 . 9 9 6   - 2 . 7 5 4 2 6     9 /5       - 2 . 4 9 7 8   - 2 . 2 6 6 5 8   - 1 . 9 7 6 5 8   - 1 . 7 2 5 4 9     1 1 / 6       - 1 . 4 0 6 5 2   - 1 . 1 1 4 1   - 0 . 8 0 9 3 8 3   - 0 . 4 9 1 3 9 1   - 0 . 4 9 1 3 9 1   3   1 /1     - 0 . 4 9 1 3 9 1   - 0 . 2 2 5 1 9 5   0 .0 8 0 2 1 8 8   0 .3 1 3 2 8 7   0 .5 7 6 9 5     3 /2       0 .8 1 5 3 3 3   1 .0 7 1 5 9   1 .3 1 2 2   1 .5 6 3 3 7     5 /3       1 .8 0 5 5 5   2 .0 5 1 5 2   2 .2 9 8 5 9   2 .5 4 3 9 8     7 /4       2 .7 9 1 3   3 .0 3 0 5 6   3 .2 8 7 1 8   3 .5 2 8 9 3     9 /5       3 .7 8 5 3 8   4 .0 1 6 6 1   4 .3 0 6 6 1   4 .5 5 7 6 9     1 1 / 6       4 .8 7 6 6 7   5 .1 6 9 0 9   5 .4 7 3 8   5 .7 9 1 7 9   5 .7 9 1 7 9   4   1 /1     5 .7 9 1 7 9   6 .0 5 7 9 9   6 .3 6 3 4   6 .5 9 6 4 7   6 .8 6 0 1 4     3 /2       7 .0 9 8 5 2   7 .3 5 4 7 8   7 .5 9 5 3 9   7 .8 4 6 5 6     5 /3       8 .0 8 8 7 3   8 .3 3 4 7   8 .5 8 1 7 7   8 .8 2 7 1 6     7 /4       9 .0 7 4 4 9   9 .3 1 3 7 5   9 .5 7 0 3 7   9 .8 1 2 1 1     4   0   1 /1   1 .9   2 .8 6 8 0 3             5   0   1 /1   0   0 .0 7 9 3 5 1 7   0 .1 5 5 4 8   0 .2 4 7 9 7 8   0 .3 1 4 0 9 7   0 .3 9 8 3 8 7     3 /2       0 .4 4 6 3 7   0 .4 9 6 3 4 3   0 .5 6 9 4 0 6   0 .6 2 9 1 6 7     5 /3       0 .7 2 1 0 1 3   0 .7 9 4 7 1 8   0 .8 8 7 0 2 1     0 .9 2 7 2 9 2   1   1 /1     0 .9 6 6 0 8 6   1 .0 5 7 5 2   1 .1 3 9 0 4         6   0   1 /1   - 10   - 0 . 6 7 9 5 7 9   2 .9 8 0 2 1 e - 0 0 9   0 .6 7 9 5 7 9   1 .1 7 6 9 8       7   0   1 /1   2 .7   3 .4 3 9 2 3   3 .7 8 4 2 1   4 .1 3 6 1 4   4 .6 8 6 6     4 .5 6 6 5 2   1   1 /1     5 .1 9 9 7 8   5 .6 6 9 5 8   6 .1 5 4 4 3   6 .6 0 6 5 4   7 .0 6 7 7 6     8   0   1 /1   - 9 . 7   - 9 . 2 8 6 3 4   - 9 . 0 3 0 5 9   - 8 . 7 9 4 0 6   - 8 . 5 2 5 8 7     - 8 . 4 5 4 0 2   1   1 /1     - 8 . 2 9 0 3 9   - 7 . 9 8 0 3 9   - 7 . 7 0 8 3 1   - 7 . 3 9 2 0 7     - 7 . 3 1 4 5 9   2   1 /1     - 7 . 0 8 3 5 1   - 6 . 7 9 6 3 4   - 6 . 4 7 8 5 7   - 6 . 2 3 2 5 9   - 5 . 9 4 8 9 4     3 /2       - 5 . 7 1 6 8 8   - 5 . 4 6 1 4   - 5 . 2 1 9 2 4   - 4 . 9 6 3 1 8     5 /3       - 4 . 7 2 3 9 1   - 4 . 4 7 7 5 3   - 4 . 2 3 1 1 2   - 3 . 9 8 3 9 6     7 /4       - 3 . 7 3 8 2 7   - 3 . 4 9 7 2 5   - 3 . 2 4 4 4 7   - 3 . 0 0 3 1 6     9 /5       - 2 . 7 4 7 4 1   - 2 . 5 1 0 8 8   - 2 . 2 4 2 6 9   - 2 . 0 0 7 2     1 1 / 6       - 1 . 6 9 7 2   - 1 . 4 2 5 1 3   - 1 . 1 0 8 8 9   - 0 . 8 0 0 3 2 1   - 0 . 8 0 0 3 2 1   3   1 /1     - 0 . 8 0 0 3 2 1   - 0 . 5 1 3 1 5 9   - 0 . 1 9 5 3 8 6   0 .0 5 0 5 0 9 6   0 .3 3 4 2 4 4     3 /2       0 .5 6 6 3 0 4   0 .8 2 1 7 8 4   1 .0 6 3 9 4   1 .3 2     5 /3       1 .5 5 9 2 7   1 .8 0 5 6 6   2 .0 5 1 9 7   2 .2 9 9 2 3     7 /4       2 .5 4 4 9 2   2 .7 8 5 9 3   3 .0 3 8 7 2   3 .2 8 0 0 3     9 /5       3 .5 3 5 7 8   3 .7 7 2 3 1   4 .0 4 0 5   4 .2 7 5 9 8     1 1 / 6       4 .5 8 5 9 8   4 .8 5 8 0 6   5 .1 7 4 3   5 .4 8 2 8 6   5 .4 8 2 8 6   4   1 /1     5 .4 8 2 8 6   5 .7 7 0 0 3   6 .0 8 7 8   6 .3 3 3 7 8   6 .6 1 7 4 3     3 /2       6 .8 4 9 4 9   7 .1 0 4 9 7   7 .3 4 7 1 3   7 .6 0 3 1 9     5 /3       7 .8 4 2 4 6   8 .0 8 8 8 4   8 .3 3 5 1 5   8 .5 8 2 4 1     7 /4       8 .8 2 8 1   9 .0 6 9 1 2   9 .3 2 1 9   9 .5 6 3 2 1     9 /5       9 .8 1 8 9 6           9   0   1 /1   3   5 .3 6 2 2 5   6 .7 3 1 2 9   8 .3 9 6 0 9   9 .4 2 4 7 8   1 0 . 4 5 3 5     3 /2       1 2 . 1 1 8 3   1 3 . 4 8 7 3   1 5 . 3 7 5 3     1 5 . 9 8 4 5   1   1 /1     1 7 . 0 3 9 2   1 8 . 8 4 9 6           10   0   1 /1   0   2 .0 2 8 7 6   3 .6 4 3 6   4 .9 1 3 1 8   6 .5 7 8 3 3     6 .5 6 4 0 9   1   1 /1     7 .9 7 8 6 7   9 .6 2 9 5 6           11   0   1 /1   - 1 . 5 7   4 .7 6 8 3 7 e - 0 0 9   0 .9 3 5 9 2 9   2 .0 9 4 4   2 .5 7 3 7 6   3 .1 4 1 5 9     3 /2       3 .7 0 9 4 2   4 .1 8 8 7 9   5 .3 4 7 2 6       12   0   1 /1   0   0 .7 8 5 3 9 8   1 .2 0 5 9 3   1 .5 7 0 8   2 .3 5 6 1 9     1 .9 8 1 4 6   1   1 /1     3 .1 4 1 5 9   3 .5 0 6 4 6   3 .9 2 6 9 9   4 .3 4 7 5 3   4 .7 1 2 3 9   4 .7 1 2 3 9   2   1 /1     4 .7 1 2 3 9   5 .4 9 7 7 9           13   0   1 /1   0 .0 0 1   0 .7 0 7 1 0 7             14   0   1 /1   0   0 .2 2 4 8 8   0 .4 4 9 7 6 1   0 .7 2 4 8 8   0 .9 4 9 7 6 1   1 .2 2 4 8 8     3 /2       1 .4 4 9 7 6   1 .7 2 4 8 8   1 .9 4 9 7 6   2 .2 2 4 8 8     5 /3       2 .4 4 9 7 6   2 .7 2 4 8 8   2 .9 4 9 7 6   3 .2 2 4 8 8     7 /4       3 .4 4 9 7 6   3 .7 2 4 8 8   3 .9 4 9 7 6       15   0   1 /1   - 5   - 0 . 4 1 4 2 1 4   0 .2 6 7 9 4 9   2 .4 1 4 2 1   3 .7 3 2 0 5       16   0   1 /1   - 3   3             17   0   1 /1   - 4   - 3   - 2 . 3 8 3 9 6   - 1   - 0 . 5 6 2 7 7   1 .0 5 4 1 8 5 e - 0 0 8     3 /2       0 .5 6 2 7 7   1   2 .3 8 3 9 6   3   3   5 /3     3             18   0   1 /1   0   2   ( 3  ,   1 )           19   0   1 /1   0   0 .4 1 0 3 2   1 .0 4 7 2   1 .6 8 4 0 8   2 .0 9 4 4   2 .5 0 4 7 1     3 /2       3 .1 4 1 5 9   3 .7 7 8 4 7   4 .1 8 8 7 9   4 .5 9 9 1 1     5 /3       5 .2 3 5 9 9   5 .8 7 2 8 7   6 .2 8 3 1 9       20   0   1 /1   - 10   - 1 . 1 9 5 1 4   - 0 . 6 9 0 0 4   - 1 . 6 1 4 7 6 e - 0 1 0   0   1 .6 1 4 7 6 e - 0 1 0     3 /2       0 .6 9 0 0 4   1 .1 9 5 1 4   1 .6 9 0 1 5             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       S ol v i ng   on e - di me ns i on al   u nc on s tr ai ne gl ob a l  o pti mi z ati o n p r o bl em ...  ( Is ma i l   B i Mo hd )   2133   T ab l e 5 .   T he  C om pa r i s on  o f  Rel ati v e  E r r ors  of  Mi ni m um  V al ue  a nd   Mi n i m i z er of  Tabl e 1     Glo b a M ini m u V a lue   Glo b a M ini m iz e r   Lagrange  int e r p o lat ion   I Y R H s   a lgo r it h m   R e lat iv e   e r r o r   I Y R H s   a lgo r it h m   R e lat iv e   e r r o r   Lagrange  int e r p o lat ion   1.   1 . 0 2 e - 8   - 2 9 7 6 3 . 2 3 3 3 4   1 . 3 0 0 2 5 3 4 4 2 e - 9   10   0 . 0   2 . 9 7 e - 7   2.   1 . 1 8 e - 7   - 1 . 8 9 9 6   1 . 3 7 9 5 0 1 0 9 7 e - 6   5 . 1 4 5 7 4   8 . 1 3 5 7 2 3 3 9 2 e - 7   4 . 4 6 e - 8   3.   3 . 1 5 e - 8   - 1 2 . 0 3 1 2   3 . 0 6 9 5 4 6 7 2 e - 6   - 6 . 7 7 4 5 8   5 . 0 1 6 3 5 0 6 6 6 e - 7   1 . 5 2 e - 6   3 . 1 5 e - 8   - 1 2 . 0 3 1 2   3 . 0 6 9 5 4 6 7 2 e - 6   - 0 . 4 9 1 3 9 1   0 . 0   1 . 5 2 e - 6   3 . 1 5 e - 8   - 1 2 . 0 3 1 2   3 . 0 6 9 5 4 6 7 2 e - 6   5 . 7 9 1 7 9   7 , 3 6 1 8 3 4 9 2 3 e - 7   1 . 5 2 e - 6   4.   1 . 3 5 e - 7   - 3 . 8 5 0 4 5   0 . 0   2 . 8 6 8 0 3   1 . 1 1 0 0 6 2 7 1 9 e - 6   3 . 6 9 e - 7   5.   1 . 0 1 e - 6   - 1 . 4 8 9 0 7   0 . 0   0 . 9 6 6 0 8 6   2 . 0 3 4 4 9 4 8 6 e - 6   2 . 1 4 e - 6   6   6 . 0 4 e - 7   - 0 . 8 2 4 2 3 9   0 . 0   - 0 . 6 7 9 5 7 9   0 . 0   1 . 0 1 e - 5   7.   2 . 8 9 e - 6   - 1 . 6 0 1 3 1   3 . 8 4 4 2 3 1 7 3 e - 6   5 . 1 9 9 7 8   0 . 0   2 . 4 9 e - 7   8.   6 . 6 9 e - 7   - 1 4 . 5 0 8   0 . 0   - 7 . 0 8 3 5 1   4 . 9 4 8 3 4 7 9 0 7 e - 7   7 . 1 6 e - 7   6 . 6 9 e - 7   - 1 4 . 5 0 8   0 . 0   - 0 . 8 0 0 3 2 1   0 . 0   7 . 1 6 e - 7   6 . 6 9 e - 7   - 1 4 . 5 0 8   0 . 0   5 . 4 8 2 8 6   0 . 0   7 . 1 6 e - 7   9.   3 . 7 6 e - 7   - 1 . 9 0 5 9 6   0 . 0   1 7 . 0 3 9 2   1 . 1 0 8 7 0 8 9 0 8 e - 5   1 . 1 0 e - 5   10   3 . 0 8 e - 7   - 7 . 9 1 6 7 3   0 . 0   7 . 9 7 8 6 7   3 . 3 4 1 2 4 0 9 3 7 e - 6   3 . 8 3 e - 6   11   1 . 4 9 e - 8   - 3   0 . 0   4 . 7 6 8 3 7 e - 009   0 . 0   1 . 6 6 e - 7   12   5 . 7 4 e - 9   - 1   0 . 0   3 . 1 4 1 5 9   0 . 0   3 . 6 8 e - 8   5 . 7 4 e - 9   - 1   0 . 0   4 . 7 1 2 3 9   1 . 7 5 0 5 8 1 0 6 2 e - 7   3 . 6 8 e - 8   13   2 . 5 5 e - 9   - 1 . 5 8 7 4   0 . 0   0 . 7 0 7 1 0 7   0 . 0   8 . 4 6 e - 6   14   2 . 1 6 e - 7   - 0 . 7 8 8 6 8 5   0 . 0   0 . 2 2 4 8 8   4 . 0 8 2 0 1 5 8 6 3 e - 6   3 . 7 2 e - 6   15   6 . 9 7 e - 9   - 7 . 0 3 5 5 3   0 . 0   - 0 . 4 1 4 2 1 4     7 . 3 5 e - 6   16   4 . 7 0 e - 10   0 . 0 1 1 1 0 9 0   0 . 0   3   0 . 0   1 . 8 0 e - 9   17   1 . 6 8 e - 9   7   0 . 0   - 3   0 . 0   1 . 3 1 e - 7   1 . 6 8 e - 9   7   0 . 0   3   0 . 0   1 . 3 1 e - 7   18   1 . 2 7 e - 5   1 . 9 7 2 1 5   e - 031   0 . 0   2   0 . 0   6 . 9 9 e - 5   19   5 . 0 8 e - 7   0 . 4 6 7 5 1 1   0 . 0   0 . 4 1 0 3 2   0 . 0   6 . 1 7 e - 7   20   1 . 3 8 e - 7   - 0 . 0 6 3 4 9 0 5   0 . 0   - 1 . 1 9 5 1 4   0 . 0   8 . 5 3 e - 6       T ab l e 6 .   N um eric al  Res u l ts   of   67 ( )   b y  I Y RH s  A l go r i thm       /   0     , ( )   , ( )   , ( + 1 )   , ( )   +   21   0   1 / 1   - 5   - 4 . 9 4 7 2 8   - 4 . 8 3 1 4 9   - 4 . 7 0 5 2 4   - 4 . 5 6 1 1 3     - 4 . 5 1 1 0 2   1   1 / 1     - 4 . 4 0 5 8 5   - 4 . 2 4 7 3 9   - 4 . 0 6 1 2 7   - 3 . 9 0 3 4 7   - 3 . 7 2 3 0 8     3 / 2       - 3 . 4 8 4 0 5   - 3 . 1 7 1 1 8   - 2 . 8 6 8 8 5     - 1 . 7 8 3 6 6   2   1 / 1     - 1 . 3 4 9 5 2   - 0 . 7 6 2 2 4 7   - 0 . 4 3 4 0 3 5   - 0 . 2 1 1 9 6 7   - 0 . 0 2 8 3 9 2 8     3 / 2       0 . 1 9 4 4 4 1   0 . 3 7 2 7 5 3   0 . 5 5 5 8 4 2   0 . 7 2 0 5 2 6     5 / 3       0 . 8 5 8 0 7 2   0 . 9 8 3 4 6 4   1 . 1 3 3 6 9   1 . 2 7 0 3 6     7 / 4       1 . 3 8 7 8 6   1 . 4 9 9 3 5   1 . 6 1 9 1   1 . 7 3 0 1 8     9 / 5       1 . 8 4 1 0 5   1 . 9 4 7 6 1   2 . 0 4 5 7 8   2 . 1 3 8 8 2     1 1 / 6       2 . 2 4 3 8 4   2 . 3 4 4 9 1   2 . 4 3 0 5 3   2 . 5 1 2 9 8     1 3 / 7       2 . 6 1 0 4 1   2 . 7 0 4 0 3   2 . 7 8 3 3 8   2 . 8 6 0 5 8     1 5 / 8       2 . 9 4 9 2 7   3 . 0 3 4 5 8   3 . 1 1 1   3 . 1 8 5 7 8     1 7 / 9       3 . 2 6 5 9 8   3 . 3 4 3 4 3   3 . 4 1 8 1   3 . 4 9 1 3 5     1 9 / 1 0       3 . 5 6 4 3 7   3 . 6 3 5 2 6   3 . 7 0 8 1 4   3 . 7 7 9 6 4     2 1 / 1 1       3 . 8 4 7 2 4   3 . 9 1 3 2 4   3 . 9 8 3 7 4   4 . 0 5 2 8 2     2 3 / 1 2       4 . 1 1 6 7 4   4 . 1 7 9 4 4   4 . 2 4 6 9   4 . 3 1 2 9 5     2 5 / 1 3       4 . 3 7 4 5 6   4 . 4 3 5 2 2   4 . 4 9 9 2 1   4 . 5 6 1 8 4     2 7 / 1 4       4 . 6 2 2 0 8   4 . 6 8 1 5 2   4 . 7 4 1 9 2   4 . 8 0 1 0 9     2 9 / 1 5       4 . 8 6 0 4 2   4 . 9 1 9 0 5   4 . 9 7 6 0 5             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 4 A ug us t   20 19 21 2 5 - 213 8   2134   T ab l e 7 .   C om pa r i s on  of  th e  Num eric al  Res ul ts  b y   I Y R H’ s  A l go r i thm  w i th  T w o  O th er Met ho ds   E x a m p le   n f I / n f M / n f L   n f *I / n f *M / n f *L   n FI / n FM / N f l   n F*I / n F*M / n F*L   1   2 7 / 1 3 6 1 / f a il e d   2 7 / 1 3 6 1 / f a il e d   5 5 / 1 1 4 1 / f a il e d   6 2 / 1 2 1 1 / f a il e d   2   1 6 / 1 7 0 / f a il e d   1 6 / 1 7 0 / f a il e d   1 6 / 7 2 / f a il e d   2 2 / 1 3 2 / f a il e d   3   1 0 4 / 3 3 9 / f a il e d   1 0 4 / 3 3 9 / f a il e d   3 5 / 2 3 6 / f a il e d   5 7 / 2 9 6 / f a il e d   4   8 / 4 1 8 / f a il e d   8 / 5 0 4 / f a il e d   9 / 3 0 9 / f a il e d   1 9 / 4 2 9 / f a il e d   5   1 8 / 5 0 5 / f a il e d   1 8 / 5 0 5 / f a il e d   2 0 / 3 9 7 / f a il e d   3 1 / 4 5 7 / f a il e d       T he   m ea ni ng  of  th ab bre v i ati o ns  us ed   i n T ab l 8   i s  as  f ol l o w s :   -   nf I,  nf an nf are  t he   nu m be r   o f   f un c ti on   ev al ua t i on s   ne ed e to  y i el th g l ob a l   m i ni m u m   of  IY RH’ s ,   Ma   et  a l .’ s   an L uc i di  an d   P i c i a l y s  a l go r i th m s  r es pe c ti v e l y .   -   nf * I,  nf * an nf * are  t he   nu m be r   of   f un c ti on   e v a l u ati o ns   ne e de to  s at i s f y   t h s top p i ng   c r i teri on  of   I Y RH s , M a e al .’ s  an d L uc i di  an d   P i c c i a l l y s  al go r i thm s  r es pe c ti v e l y .   -   nFI  nFM  an nFL  are  the   nu m be r   of   f i l l e f u nc ti on   e v a l ua t i o ns   ne e de to  o bta i the   gl o ba l   m i ni m u m  of   IY RH’ s Ma   et  al . s  an d  Lu c i di   an d   P i c c i al l y s  a l g orit hm s  r es pe c ti v e l y .   -   nF*I,   nF*M   an d   nF * L   are   the   nu m be r   of   f i l l e f un c ti on   ev al ua t i on s   ne e de d   to  s at i s f y     the  s to pp i ng  c r i t erio n o f  I Y RH’ s , M a e al . s  a nd  L uc i d i  an d   P i c c i al l y s  a l go r i thm s  r es pe c ti v e l y .   -       5.“f ai l ed  m ea ns  th e m eth od   of   Lu c i d i  an d   P i c c i a l l y  f ai l s  t o a c h i e v e t he  r es u l ts .       T ab l e 8 .   N um eric al  Res u l ts   d ue   to  3   D i f f ere nt  In i ti al   P o i nts  f or  E x am pl e 3   of  T ab l e 2   0     /     , ( )   , ( )   , ( + 1 )   , ( )   +   - 12   0   1 / 1   - 1 0 . 8 7 8 9   - 9 . 9 9 3 5 5   - 9 . 1 0 2 8 1   - 8 . 0 0 6 4 5     - 7 . 8 7 0 6 9   1   1 / 1   - 6 . 9 1 9 5 4   - 5 . 9 9 3 5 5   - 5 . 0 6 1 5 1   - 4 . 0 0 6 4 5     - 3 . 6 7 9 9 6   2   1 / 1   - 2 . 9 5 9 8 5   - 1 . 9 9 3 5 5   - 1 . 0 2 0 4 8   - 0 . 0 0 6 4 5 0 4 2     0 . 5 9 4 6 6 2   3   1 / 1   1   2 . 0 0 6 4 5   3 . 0 2 0 4 8   3 . 9 9 3 5 5   4 . 9 5 9 8 5       3 / 2     6 . 0 0 6 4 5   7 . 0 6 1 5 1   7 . 9 9 3 5 5   8 . 9 1 9 5 4       5 / 3     1 0 . 0 0 6 5   1 1 . 1 0 2 8   1 1 . 9 9 3 5       - 9 . 6   0   1 / 1   - 1 0 . 8 7 8 9   - 9 . 9 9 3 5 5   - 9 . 1 0 2 8 1   - 8 . 0 0 6 4 5     - 7 . 8 7 0 6 9   1   1 / 1   - 6 . 9 1 9 5 4   - 5 . 9 9 3 5 5   - 5 . 0 6 1 5 1   - 4 . 0 0 6 4 5     - 3 . 6 7 9 9 6   2   1 / 1   - 2 . 9 5 9 8 5   - 1 . 9 9 3 5 5   - 1 . 0 2 0 4 8   - 0 . 0 0 6 4 5 0 4 2     0 . 5 9 4 6 6 2   3   1 / 1   1   2 . 0 0 6 4 5   3 . 0 2 0 4 8   3 . 9 9 3 5 5   4 . 9 5 9 8 5       3 / 2     6 . 0 0 6 4 5   7 . 0 6 1 5 1   7 . 9 9 3 5 5   8 . 9 1 9 5 4       5 / 3     1 0 . 0 0 6 5   1 1 . 1 0 2 8   1 1 . 9 9 3 5       - 5 . 6   0   1 / 1   - 6 . 9 1 9 5 4   - 5 . 9 9 3 5 5   - 5 . 0 6 1 5 1   - 4 . 0 0 6 4 5     - 3 . 6 7 9 9 6   1   1 / 1   - 2 . 9 5 9 8 5   - 1 . 9 9 3 5 5   - 1 . 0 2 0 4 8   - 0 . 0 0 6 4 5 0 4 2     0 . 5 9 4 6 6 2   2   1 / 1   1   2 . 0 0 6 4 5   3 . 0 2 0 4 8   3 . 9 9 3 5 5   4 . 9 5 9 8 5       3 / 2     6 . 0 0 6 4 5   7 . 0 6 1 5 1   7 . 9 9 3 5 5   8 . 9 1 9 5 4       5 / 3     1 0 . 0 0 6 5   1 1 . 1 0 2 8   1 1 . 9 9 3 5           8.  Co mp a r ison  and   Disc u ss ion   T he   graphi c a l   c om pa r i s on   be t w e en   I Y RH s   f i l l ed   f un c t i on   m eth od   w i t oth er  be s c urr en t   f i l l ed  f un c ti on   m eth od s  ( 1) - ( 4) i nc l ud e d t u nn e l i ng   an d  b r i dg i ng  m eth od s wi l l   be  pre s en ted .       8.1 .   Co mp ar i son  w it h  t h T u n n eli n g   M eth o d   [ 8]     T he   w e ak ne s s   of   tun ne l i ng   m eth od   [8]   ( , Γ ) = ( ( ) ( 1 ) ) / [ ( 1 ) Γ ( 1 ) ]   ap pe ared  when   N e w to n’ s   m eth od   i s   us ed   s i nc th n on - c on v ex i t y   pro bl em F ortuna t el y I Y RH’ s   f i l l ed   f un c ti on   c an   be   ut i l i z e ( T he orem   an T he ore m   7 )   us i ng   the   r ad i us   of   c u r v atu r e   a pp l i e to  Ne wton s   m eth od   t f i nd   the   r oo of   no n - c on v ex   probl em s F or  e x a m pl [8] ,   the   tun ne l i n g   m eth od   c an   o nl y   o bta i t h gl ob al   m i ni m i z er,  where a s   I Y RH s   al go r i thm   c an   ob tai n   the   en ti r ex tr em e a nd  i nf l ec t i on   po i nt s  i n c on s i de r e d d om ai n     8.2 .   Co mp ar i son  w it h  t h Bri d g ing   M eth o d  [ 4 1 ]   T he  bri dg i ng  f un c t i on   [41 ] :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.