开放源码替代MATLAB的fmincon函数？

Question

有没有一种开源的方法可以替代MATLAB的^{}函数来进行约束线性优化？我正在重写一个MATLAB程序来使用Python/NumPy/SciPy，这是我唯一没有找到等价于的函数。基于NumPy的解决方案是理想的，但任何语言都可以。

Answer 1

Python优化软件：

• OpenOpthttp://openopt.org（这一个是基于numpy的，由FuncDesigner自动区分）

• Pyomohttps://software.sandia.gov/trac/coopr/wiki/Package/pyomo

• CVXOPThttp://abel.ee.ucla.edu/cvxopt/

• NLPyhttp://nlpy.sourceforge.net/

Answer 2

你的问题是凸的吗？线性的？非线性？我同意SciPy.optimize可能会做这项工作，但是fmincon是一种用于解决优化问题的火箭筒，如果你能将它限制在下面的一个类别中（提高有效解决问题的难度），你会过得更好

线性程序（LP） 二次规划（QP） 凸二次约束二次规划（QCQP） 二阶锥规划 半定程序 非线性凸问题 非凸问题

还有一些组合问题，比如混合整数线性规划（Mixed Integer Linear Programs，MILP），但是你没有提到任何类型的完整性约束，足以说明它们属于不同的问题类别。

如果您的问题是凸的，那么CVXOpt包将非常有用。

如果你的问题不是凸的，你需要在寻找局部解和全局解之间做出选择。许多凸解算器在非凸域中工作。找到一个好的全局解的近似需要某种形式的模拟退火或遗传算法。寻找全局解需要枚举所有局部解或组合策略，如分支和界。

Answer 3

开源的Python包SciPy有相当多的优化例程，其中包括一些用于带约束的多变量问题的例程（这是fmincon所相信的）。安装了SciPy后，在Python命令提示符下键入以下内容

帮助（scipy.optimize）

由此产生的文件是广泛的，包括以下我认为可能对你有用。

   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