Hi,
I have an expression called as DCritn (dynamically generated based on user input) which has 2 parameters and 2 decision variables.
I'm trying to minimize this expression using fmincon for different combinations of parameters (and different start points)
I have created a handle for the expression using matlabFunction and it works fine (well for most part).
For certain combination of parameters and start points, the function handle evaluation does not match the symbolic evaluation of the same expression by using double(subs(expression)). Why? Which is more correct?
t1 = sym(zeros(1, 2));
for k=1:2
t1(k) = sym(sprintf('x%d', k));
end
q = sym(zeros(1, 2));
for k=1:2
q(k) = sym(sprintf('q%d', k));
end
DCritn = ((q1 - q2)^4*(q1^2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1)*exp(2*q2*x2) + q2^2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1)*exp(2*q2*x2) - 2*q1*q2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1)*exp(2*q2*x2)))/(q1^2*(q1^2*x1^2*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1) + q2^2*x1^2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q1*x2) + q1^2*x1^2*exp(2*q2*x1)*exp(2*q2*x2) + q1^2*x2^2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q2*x2) + q2^2*x1^2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q2*x2) + q2^2*x2^2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q1*x2) + q1^2*x2^2*exp(2*q2*x1)*exp(2*q2*x2) + q2^2*x2^2*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1) - 2*q1^2*x1^2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q2*x1) - 2*q1^2*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q2*x2) - 2*q2^2*x1^2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q1*x1) - 2*q2^2*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q1*x2) + q1^4*x1^2*x2^2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q2*x2) + q1^4*x1^2*x2^2*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1) - 2*q2^2*x1*x2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q1*x2) - 2*q1^2*x1*x2*exp(2*q2*x1)*exp(2*q2*x2) - 2*q1^3*x1*x2^2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q2*x2) - 2*q1^3*x1^2*x2*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1) + q1^2*q2^2*x1^2*x2^2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q2*x2) + q1^2*q2^2*x1^2*x2^2*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1) - 2*q1*q2*x1^2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q1*x2) - 2*q1*q2*x1^2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q2*x2) - 2*q1*q2*x2^2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q1*x1) - 2*q1*q2*x2^2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q2*x1) + 2*q1^2*x1*x2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q2*x2) + 2*q2^2*x1*x2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q1*x2) + 2*q1^2*x1*x2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q2*x1) + 2*q2^2*x1*x2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q1*x1) - 2*q1*q2^2*x1*x2^2*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1) - 2*q1*q2^2*x1^2*x2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q2*x2) + 2*q1^2*q2*x1*x2^2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q2*x2) + 2*q1^2*q2*x1*x2^2*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1) + 2*q1^2*q2*x1^2*x2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q2*x2) + 2*q1^2*q2*x1^2*x2*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1) + 2*q1^3*x1*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q2*x2) - 2*q1^3*x1^2*x2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q2*x2) - 2*q1^3*x1*x2^2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q2*x1) + 2*q1^3*x1^2*x2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q2*x1) - 2*q1*q2*x1*x2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q2*x2) - 2*q1*q2*x1*x2*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1) - 2*q1^3*q2*x1^2*x2^2*exp(2*q1*x1)*exp(2*q2*x2) - 2*q1^3*q2*x1^2*x2^2*exp(2*q1*x2)*exp(2*q2*x1) + 2*q1^3*x1*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) + 2*q1^3*x1^2*x2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) + 2*q1*q2*x1*x2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q1*x2) + 2*q1*q2*x1*x2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q2*x2) + 2*q1*q2*x1*x2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q1*x1) + 2*q1*q2*x1*x2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q2*x1) - 2*q1^4*x1^2*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) + 4*q1*q2*x1^2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) + 4*q1*q2*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) - 2*q1^2*x1*x2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) - 2*q2^2*x1*x2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) + 2*q1*q2^2*x1*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q1*x2) - 2*q1*q2^2*x1^2*x2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q1*x2) - 2*q1^2*q2*x1*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q1*x2) + 2*q1^2*q2*x1^2*x2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q1*x2) - 2*q1*q2^2*x1*x2^2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q1*x1) + 2*q1*q2^2*x1^2*x2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q1*x1) - 2*q1^2*q2*x1*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q2*x2) + 2*q1^2*q2*x1*x2^2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q1*x1) + 2*q1^2*q2*x1^2*x2*exp(q1*x1)*exp(q2*x1)*exp(2*q2*x2) - 2*q1^2*q2*x1^2*x2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q1*x1) + 2*q1^2*q2*x1*x2^2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q2*x1) - 2*q1^2*q2*x1^2*x2*exp(q1*x2)*exp(q2*x2)*exp(2*q2*x1) + 4*q1^3*q2*x1^2*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) - 2*q1^2*q2^2*x1^2*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) + 2*q1*q2^2*x1*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) + 2*q1*q2^2*x1^2*x2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) - 4*q1^2*q2*x1*x2^2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) - 4*q1^2*q2*x1^2*x2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2) - 4*q1*q2*x1*x2*exp(q1*x1)*exp(q1*x2)*exp(q2*x1)*exp(q2*x2)));
DCritnGrad= jacobian(DCritn ,t1).';
DCritnF = matlabFunction(DCritn,'vars',{t1.',q.'},'file',FileNmForDCritn);
DCritnObjFObjGradF = matlabFunction(DCritn,DCritnGrad,'vars',{t1.',q.'},'file',FileNmForDCritnObj_Grad);
Now I try to evaluate the value of DCritn in three different ways. As seen below the answers don't match. The differences might seem less but since I'm running fmincon for many different parameter combinations and different start points, wrong results get returned for considerable instances.
>> DCritnF([.0001,85].',[0.24875,0.07].')
ans =
>> DCritnObjFObjGradF([.0001,85].',[0.24875,0.07].')
ans =
>> double(subs(DCritn,[t1,q],{[.0001,85,0.24875,0.07]}))
ans =
The problem is acute as for some start points the fmincon stops with 1 iteration with exitflag -3. On the other hand if I had simplified DCritn using "simplify" function and then fed to matlabFunction and then run fmincon with same start point as before it terminates with exitflag 1 which is good.
So I guess it comes down to accuracy of function evaluation.