ไลบรารี C ++ สำหรับการลดข้อ จำกัด แบบไม่เชิงเส้น

ขณะนี้ฉันกำลังพยายามแก้ไขปัญหาการลดข้อ จำกัด แบบไม่เชิงเส้นเนื่องจากมีการใช้งานในฟังก์ชัน "fmincon" ของ matlab ความคาดหวังของฉันคือลด (fun1, x0, uB, lB, fun2) โดยที่ x0 เป็นสถานะเริ่มต้น fun1 คือฟังก์ชั่นที่ต้องลดให้น้อยที่สุด uB เป็นขอบเขตด้านบน lB เป็นขอบเขตล่างและ fun2 เป็นฟังก์ชันที่ให้เวกเตอร์ / inequalities ตามที่อธิบายไว้ในhttp://www.mathworks.com/help/optim/ug/fmincon.htmlเป็นฟังก์ชั่น nonlcon เวกเตอร์เหล่านี้มีการเปลี่ยนแปลงผ่านการวนซ้ำเช่นกัน (พวกมันไม่ใช่เชิงเส้นขึ้นอยู่กับ x_n, การวนซ้ำ n-th ของเวกเตอร์การแก้ปัญหา) ในการนำ MATLAB มาใช้จะอยู่ในรูปแบบ c (x) <= 0 นี่เป็นรหัสชิ้นสุดท้ายที่จำเป็นต้องทำการย้ายจาก matlab ไปยัง c ++ และฉันพยายามอย่างมากในขณะที่พยายามค้นหาไลบรารี c ++ ที่เหมาะสมซึ่งมีอัลกอริธึมนี้ นี่คือเหตุผลที่ฉันขอความช่วยเหลือที่นี่และฉันจะขอบคุณมากถ้าคุณสามารถให้ความเชี่ยวชาญของคุณ

ตัวอย่างที่ดีของสิ่งที่ฉันต้องการทำคืออันแรกในหน้านี้http://www.mathworks.com/help/optim/ug/constrained-nonlinear-optimization-examples.html#f10960?s_tid=doc_12bความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือฉัน ต้องการขอบเขตเช่นกัน ...

ขอบคุณล่วงหน้า.

จางไป

หากฟังก์ชั่นของคุณไม่แตกต่างกันคุณควรระมัดระวังเกี่ยวกับวิธีการใช้ความแตกต่างแน่นอน หากคุณต้องการใช้ข้อมูลอนุพันธ์ทางออกที่ดีที่สุดของคุณน่าจะเป็นวิธีกึ่ง semismooth ประเภทของนิวตัน ชุดของบันทึกการอธิบายวิธีการดังกล่าวสามารถพบได้ที่นี่

ตัวแปรสิบถึงสามสิบน่าจะอยู่ที่ปลายด้านบนของสิ่งที่ทำได้ด้วยการค้นหารูปแบบ (หรือที่เรียกว่าการค้นหาโดยตรง) รายงานการตรวจสอบล่าสุดโดย Rios และ Sahinidis ใน Journal of Global Optimization เกี่ยวกับวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพที่ปราศจากอนุพันธ์ (เช่นวิธีการค้นหารูปแบบ) สามารถดูได้ที่นี่พร้อมกับหน้าเว็บที่แสดงร่วม กระดาษตรวจสอบล่าสุดน้อยลงในวิธีการเหล่านี้โดย Kolda ลูอิสและ Torczon ในสยามรีวิวสามารถพบได้ที่นี่ วิธีการเหล่านี้ทำงานได้ค่อนข้างดีกับการประเมินฟังก์ชั่นที่มีราคาแพงและไม่จำเป็นต้องมีความแตกต่างหรือข้อมูลอนุพันธ์

วิธีการเหล่านี้จำนวนมากต้องใช้การจัดเรียงแบบนูนบางอย่างเพื่อรับประกันการบรรจบกันที่เหมาะสมระดับโลกดังนั้นหากคุณต้องแก้ปัญหาของคุณอย่างจริงจังคุณอาจต้องใช้วิธีการเหล่านี้ควบคู่ไปกับกลยุทธ์สาขาและขอบเขต อย่างไรก็ตามหากคุณไม่สนใจความเข้มงวดวิธีการเช่น MATLAB fminconอาจทำงานได้ดีพอ (ไม่มีการรับประกันอีกต่อไป) ความแตกต่างที่แน่นอนที่สุดน่าจะทำให้คุณเป็นสมาชิกของฟังก์ชันย่อยที่ไม่สามารถจำแนกได้ของคุณซึ่งอาจเพียงพอสำหรับอินสแตนซ์ปัญหาของคุณและข้อมูลอินพุตเฉพาะเพื่อส่งคืนผลลัพธ์ที่ถูกต้องเพียงพอสำหรับวัตถุประสงค์ของคุณ ในกรณีนี้คุณควรดูห้องสมุดที่กล่าวถึงในคำตอบของคำถามที่คริสเตียนเชื่อมโยงในความคิดเห็นของเขา

หากสิ่งที่คุณต้องเป็นไลบรารี c ++ ในการแก้ปัญหาการเพิ่มประสิทธิภาพเชิงคุณสามารถใช้RobOptim แม้ว่า RobOptim ได้รับการพัฒนาในขั้นต้นโดยคำนึงถึงปัญหาการเพิ่มประสิทธิภาพของหุ่นยนต์ในใจ แต่ก็เหมาะสำหรับปัญหาการเพิ่มประสิทธิภาพแบบไม่เชิงเส้นใด ๆ มันมีอินเตอร์เฟส C ++แบบง่ายพร้อมปลั๊กอินสำหรับตัวแก้ปัญหาแบบไม่เชิงเส้นหลายตัว ( Ipopt , NAGเป็นต้น) การใช้ตัวห่อแบบนั้นทำให้ง่ายต่อการใช้ตัวแก้ไข NLP อื่น หากคุณไม่สามารถให้การไล่ระดับสีการคำนวณผลต่าง จำกัด สามารถทำได้โดยอัตโนมัติ

เป็นโอเพ่นซอร์สดังนั้นคุณสามารถตรวจสอบซอร์สโค้ดได้ที่ GitHub: https://github.com/roboptim/

การวิเคราะห์ที่ดำเนินการโดย @Geoff Oxberry เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเลือกตัวแก้ปัญหาแบบไม่เชิงเส้นที่ RobOptim จะเรียกใช้ โปรดทราบว่าเมื่อจัดการกับตัวแก้ไขชนิดนั้นการปรับแต่งพารามิเตอร์สามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการทำงานและคุณอาจยังติดอยู่ในมินิมาร์ทในเครื่อง (ขึ้นอยู่กับประเภทของปัญหาที่คุณกำลังเผชิญอยู่)

หมายเหตุ: ฉันเป็นหนึ่งในผู้พัฒนาของโครงการนี้