是否可以使用MATLAB的fmincon函数的开源替代方案来进行约束线性优化？我正在重写一个使用Python / NumPy / SciPy的MATLAB程序，这是我没有找到与之等效的唯一函数。基于NumPy的解决方案将是理想的，但是任何语言都可以。

解决方案

回答

有一个名为SciLab的程序，它是MATLAB的克隆。

我根本没有使用过它，但是它是开源的，可能具有我们正在寻找的功能。

回答

GNU Octave是我们可能需要的另一个MATLAB克隆。

回答

我不知道它是否在那里，但是有一个名为Enthought的python发行版可能有我们想要的东西。它是专门为数据分析而设计的，具有60多个添加库。

回答

开源Python程序包SciPy具有大量优化例程，其中包括一些用于约束条件的多变量问题的程序(我相信fmincon就是这样做的)。一旦安装了SciPy，请在Python命令提示符下键入以下内容

帮助(scipy.optimize)

生成的文档内容广泛，其中包括以下内容，我认为可能对我们有用。

Constrained Optimizers (multivariate)

   fmin_l_bfgs_b -- Zhu, Byrd, and Nocedal's L-BFGS-B constrained optimizer
                      (if you use this please quote their papers -- see help)

   fmin_tnc      -- Truncated Newton Code originally written by Stephen Nash and
                      adapted to C by Jean-Sebastien Roy.

   fmin_cobyla   -- Constrained Optimization BY Linear Approximation

回答

问题凸出来了吗？线性的？非线性的？我同意SciPy.optimize可能会完成这项工作，但是fmincon是解决优化问题的一种火箭筒，如果将其限制在以下类别之一(会增加解决难度的水平)，我们会更好有效率的)

线性程序(LP)
二次程序(QP)
凸二次约束二次程序(QCQP)
二阶圆锥程序(SOCP)
半定程序(SDP)
非线性凸问题
非凸问题

还存在组合性问题，例如混合整数线性程序(MILP)，但我们没有提及任何种类的完整性约束，只需说它们属于另一类问题。

如果问题很凸显，那么CVXOpt软件包将对我们很有用。

如果问题不是凸出的，则需要在查找局部解决方案或者全局解决方案之间进行选择。许多凸求解器在非凸域中"排序"工作。要找到整体解的良好近似值，将需要某种形式的模拟退火或者遗传算法。要找到全局解决方案，将需要对所有本地解决方案进行枚举，或者需要采用组合策略，例如Br​​anch and Bound。

回答

看看http://www.aemdesign.com/downloadfsqp.htm。

在那里，我们会发现提供与fmincon相同功能的C代码。 (但是，使用其他算法。如果我们对详细信息感兴趣，可以阅读该手册。)

它是开源的，但不是在GPL下。

回答

对于Python中的数值优化，我们可以看一下OpenOpt求解器：

http://openopt.org/NLP

http://openopt.org/问题

回答

Python优化软件：

• OpenOpt http://openopt.org(我们可以根据需要选择基于numpy的功能，并由FuncDesigner自动区分)
• pyomo https://software.sandia.gov/trac/coopr/wiki/Package/pyomo
• CVXOPT http://abel.ee.ucla.edu/cvxopt/
• NLPy http://nlpy.sourceforge.net/