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# Blatt 1
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## Aufgabe 1a)
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branin <- function(x,y) { (y-5.1*(x/pi)^2/4+5*x/pi-6)^2+10*(1-1/(8*pi))*cos(x)+10 }
x <- seq(-5,10,0.1)
y <- seq(0,15,0.1)
z <- outer(x,y,branin)

contour(x,y,z,xlab="x",ylab="y",nlevels=50,main="Isolinien der Branin-Funktion")
pdf("D:\\temp\\branin-2D.pdf")
contour(x,y,z,xlab="x",ylab="y",nlevels=50,main="Isolinien der Branin-Funktion")
dev.off()

persp(x,y,z,theta=75,phi=30,main="Plot der Branin-Funktion")
pdf("D:\\temp\\branin-3D.pdf")
persp(x,y,z,theta=75,phi=30,main="Plot der Branin-Funktion")
dev.off()

## Aufgabe 1b)
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params <- matrix( c(1.0,1.25,1.5,0.25,0.5,0.75,2.0,2.5,3.0),ncol=3,nrow=3,byrow="true")
odm <- matrix( c(1,1,1,2,2,2,3,3,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,2,3,1,3,1,2),ncol=3,nrow=9,byrow="false")
#install.packages("DoE.base")
#library("DoE.base")
#odm <- as.matrix(oa.design(nlevels=3,nfactors=3,nruns=9,randomize=FALSE))

od <- matrix(nrow=9,ncol=3)
for (i in 1:9) {
  for (j in 1:3) {
    od[i,j] <- params[j,odm[i,j]]
#   od[i,j] <- params[j,as.numeric(odm[i,j])]
  }
}
print(od)

## Aufgabe 1c)
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branin2 <- function(v) { branin(v[1],v[2]) }  # poor ol' man's method overloading

for (x in c(-2,1,4,7)) {
  for (y in c(3,6,9,12)) {
    for (k in 1:nrow(od))  {
      info=optim(c(x,y),branin2,method="Nelder-Mead",list(alpha=od[k,1],beta=od[k,2],gamma=od[k,3]))
      # startpoint, params, solution, value, iterations
      print(c(x,y,od[k,],info$par,info$value,as.numeric(info$counts[1])))
    }
  }
}