Line search cannot locate an adequate point after MAXLS scipy.optimize.minimize() LBFGS

I am using scipy.optimize.minimize() from scipy to implement LBFGS method. But I am having the following problem:


Line search cannot locate an adequate point after MAXLS
  function and gradient evaluations.
  Previous x, f and g restored.
 Possible causes: 1 error in function or gradient evaluation;
                  2 rounding error dominate computation.

My code is the next one:

import scipy
import scipy.optimize 
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import timeit
from funcion_objetivo import funcion_objetivo
from funcion_gradiente import gradiente

Nx = 210
Nz = 68  
tEnd = 2.5 
dt = 0.004
t = np.arange(0,tEnd,dt)
frec = 3
Nt = tEnd/dt 
Nt= int(Nt)
dz = 25
dx = 25
Sx1 = 25
Sx2 = 185
Sx3 = 105
Sx4 = 65
Sx5 = 145
Sz = 3
offset_max = 4000 
a = (np.pi*frec)**2
t0 = 1
g1 = (-2*a*(t-t0)*np.exp(-a*(t-t0)**2)).T
g1 = np.reshape(g1,(np.size(g1),1))

######### Modelo original
vp_ori = np.load('modelo_original.npy')
######### Modelo inicial
vp_ite = np.load('modelo_inicial1.npy')


start=timeit.default_timer()
p = scipy.optimize.minimize(funcion_objetivo, vp_ite.flatten(), 
                            method='L-BFGS-B', jac=True, args=(vp_ori,),
                            options={'disp':True, 'maxiter':5})
stop=timeit.default_timer()
print('time:', stop-start) 


vp_ori and vp_ite are matrix of (210, 68).
FWI_Grad and propagator are predefined functions. The first one returns a vector and the second one a tuple of len = 3 each contains a matrix, for example Pt_obs1[0].shape = (625, 165).

This is my objective function:

from propagator import propagator
import numpy as np
from funcion_gradiente import gradiente
from numba import jit

@jit
def funcion_objetivo(vp_ite, vp_ori):
    
    Sx1 = 25
    Sx2=185
    Sx3=105
    Sx4=65
    Sx5=145
    Sz=3
    dx=25
    dz=25
    dt=0.004
    frec=3
    a = (np.pi*frec)**2
    t0 = 1
    tEnd = 2.5 
    dt = 0.004
    t = np.arange(0,tEnd,dt)
    g1 = (-2*a*(t-t0)*np.exp(-a*(t-t0)**2)).T
    g1 = np.reshape(g1,(np.size(g1),1))
    
    
    Pt_obs1 = propagator(vp_ori, g1, Sx1, Sz, dx, dz, dt, 4000, frec)
    print('Punto observado 1 done')
    Pt_obs2 = propagator(vp_ori, g1, Sx2, Sz, dx, dz, dt, 4000, frec)
    print('Punto observado 2 done')
    Pt_obs3 = propagator(vp_ori, g1, Sx3, Sz, dx, dz, dt, 2125, frec)
    print('Punto observado 3 done')
    Pt_obs4 = propagator(vp_ori, g1, Sx4, Sz, dx, dz, dt, 3125, frec)
    print('Punto observado 4 done')
    Pt_obs5 = propagator(vp_ori, g1, Sx5, Sz, dx, dz, dt, 3125, frec)
    print('Punto observado 5 done')

    Pt_mod1 = propagator(vp_ite, g1, Sx1, Sz, dx, dz, dt, 4000, frec)
    print('Punto modelado 1 done')
    Pt_mod2 = propagator(vp_ite, g1, Sx2, Sz, dx, dz, dt, 4000, frec)
    print('Punto modelado 2 done')
    Pt_mod3 = propagator(vp_ite, g1, Sx3, Sz, dx, dz, dt, 2125, frec)
    print('Punto modelado 3 done')
    Pt_mod4 = propagator(vp_ite, g1, Sx4, Sz, dx, dz, dt, 3125, frec)
    print('Punto modelado 4 done')
    Pt_mod5 = propagator(vp_ite, g1, Sx5, Sz, dx, dz, dt, 3125, frec)
    print('Punto modelado 5 done')
        
    r1 = np.sum(Pt_mod1[0] - Pt_obs1[0])
    r2 = np.sum(Pt_mod2[0] - Pt_obs2[0])
    r3 = np.sum(Pt_mod3[0] - Pt_obs3[0])
    r4 = np.sum(Pt_mod4[0] - Pt_obs4[0])
    r5 = np.sum(Pt_mod5[0] - Pt_obs5[0])
    
    r = (r1**2 + r2**2 + r3**2 + r4**2 + r5**2)
    norma = 0.5*np.sqrt(r)
    print('la norma es: ', norma)
    
    grad = gradiente(vp_ite, vp_ori)
    print('el gradiente es: ', grad)
    
    return norma, grad

This is my gradient function:

from FWI_GRAD import FWI_GRAD
import numpy as np
from numba import jit
from propagator import propagator

@jit
def gradiente(vp_ite, vp_ori):
    Nx = 210
    Nz = 68  
    dz = 25
    Sx1 = 25
    Sx2=185
    Sx3=105
    Sx4=65
    Sx5=145
    Sz=3
    dx=25
    dz=25
    dt=0.004
    frec=3
    a = (np.pi*frec)**2
    t0 = 1
    tEnd = 2.5 
    dt = 0.004
    t = np.arange(0,tEnd,dt)
    g1 = (-2*a*(t-t0)*np.exp(-a*(t-t0)**2)).T
    g1 = np.reshape(g1,(np.size(g1),1))
    dt = 0.004
    frec = 3
    beta = 1
    Nt = tEnd/dt 
    Nt= int(Nt)
    
    Pt_obs1 = propagator(vp_ori, g1, Sx1, Sz, dx, dz, dt, 4000, frec)
    print('Punto observado 1 done')
    Pt_obs2 = propagator(vp_ori, g1, Sx2, Sz, dx, dz, dt, 4000, frec)
    print('Punto observado 2 done')
    Pt_obs3 = propagator(vp_ori, g1, Sx3, Sz, dx, dz, dt, 2125, frec)
    print('Punto observado 3 done')
    Pt_obs4 = propagator(vp_ori, g1, Sx4, Sz, dx, dz, dt, 3125, frec)
    print('Punto observado 4 done')
    Pt_obs5 = propagator(vp_ori, g1, Sx5, Sz, dx, dz, dt, 3125, frec)
    print('Punto observado 5 done')
        
    f1,grad1 = FWI_GRAD(vp_ite, Nx, Nz, Nt, g1, Sx1, Sz, dx, dz, dt, 4000, frec, Pt_obs1[0], 1) 
    f2,grad2 = FWI_GRAD(vp_ite, Nx, Nz, Nt, g1, Sx2, Sz, dx, dz, dt, 4000, frec, Pt_obs2[0], 2) 
    f3,grad3 = FWI_GRAD(vp_ite, Nx, Nz, Nt, g1, Sx3, Sz, dx, dz, dt, 2125, frec, Pt_obs3[0], 3)
    f4,grad4 = FWI_GRAD(vp_ite, Nx, Nz, Nt, g1, Sx4, Sz, dx, dz, dt, 3125, frec, Pt_obs4[0], 4) 
    f5,grad5 = FWI_GRAD(vp_ite, Nx, Nz, Nt, g1, Sx5, Sz, dx, dz, dt, 3125, frec, Pt_obs5[0], 5) 

    grad = beta*grad1 + beta*grad2 + beta*grad3 + beta*grad4 + beta*grad5
    
    return grad

What are the possible reasons that I should investigate? Do you know what is the error? I would appreciate any help.

I tried to return from objective function just ‘norma’ and set jac=gradiente but it did not work.

New contributor

Gabriel Mantilla is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật