MATLAB的fmincon函数的开源替代品?

你的问题是凸的吗?线性的非线性?我同意SciPy.optimize可能会完成这项工作,但fmincon是解决优化问题的火箭炮,如果您能将其限制在以下类别之一(有效解决的难度不断增加),您会过得更好

• 线性规划(LP)
• 二次规划(QP)
• 二阶圆锥规划(SOCP)
• 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(MILP),但是你没有提到任何类型的完整性约束,可以说它们属于不同的问题类别。

如果你的问题不是凸的,你需要在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。找到全局解的良好近似值需要某种形式的模拟退火或遗传算法。找到全局解需要枚举所有局部解或使用分支定界等组合策略。

Python优化软件:

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

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

• http://abel.ee.ucla.edu/cvxopt/

• http://nlpy.sourceforge.net/

开源Python包, SciPy ,有相当大的一组优化例程,包括一些用于约束多变量问题的例程(我相信fmincon就是这样做的)。一旦安装了SciPy,在Python命令提示符下键入以下命令

   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

GNU Octave 是另一个MATLAB克隆,可能具有您所需的功能。

对于Python中的数值优化,您可以查看OpenOpt解算器:

http://openopt.org/NLP

http://openopt.org/Problems

我不知道它是否在那里,但有一个python发行版,名为 Enthought

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

在那里你会发现C代码,它提供了与之相同的功能 fmincon . (但是,使用不同的算法。如果您对详细信息感兴趣,可以阅读手册。)

它是开源的,但不在GPL之下。

有一个叫做 SciLab 那是一个MATLAB克隆。

Octave在最新版本中实现了一个等效于Matlab的fmincon函数,并将其放入优化包中。

https://octave.sourceforge.io/optim/function/fmincon.html

https://atoms.scilab.org/toolboxes/fmincon

对于大规模优化,它的性能优于Matlab的fmincon。