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标题: 基于cvxpy的非线性规划及代码实例 [打印本页]

作者: 2744557306    时间: 2024-3-11 15:26
标题: 基于cvxpy的非线性规划及代码实例
在cvxpy中,虽然主要专注于凸优化问题,但也支持求解部分非线性规划问题。cvxpy通过利用底层优化库(如ECOS、OSQP等)来求解非线性规划问题。对于非线性目标函数和约束条件,cvxpy采用的方法主要是将问题转化为凸优化问题的近似,然后使用凸优化求解器来解决。: q4 L; N$ z1 _2 x* \5 t
以下是使用cvxpy求解非线性规划问题的基本步骤:
  1. import cvxpy as cp2 T  i3 m& ?' R1 }: V

  2. ! m1 o' @4 J+ l* S0 ~

  3. 1 |3 `% u; X5 }. ?9 b- P

  4. # d! h$ ?) v# q6 \+ Y
  5. # 定义变量
    1 J" U1 r: D- [" p. N& Q' R
  6. # N& M# p6 ?' a/ A5 I8 D
  7. x = cp.Variable(): `: x0 ?" e! }* v
  8. 6 r& z* g5 X$ s6 s
  9. y = cp.Variable()0 x2 A% ^' z- n1 i7 F, v/ N- r0 i) o
  10. " G2 q% o; W8 R) f
  11. 6 B, A- ~- x2 d% r; {9 x
  12. & E6 T$ l& d& \  q! X$ X
  13. # 定义非线性目标函数和约束条件" U; i5 n2 t& h3 x, ]
  14. 6 v$ P! c: ]& P2 l
  15. objective = cp.Maximize(cp.sqrt(x) + cp.sqrt(y))
    # R! y; O) F  Y% V: a
  16. * I+ B, X% ?9 W% w$ }
  17. constraints = [
    0 q' w* N$ _5 C' P: z

  18. ! l* N7 |; x! c, B4 z* Z* {
  19.     x + 2*y <= 3,
    : h# b2 c) q0 C, D

  20. & G( a; @0 b' S' l) \
  21.     x - y >= 1,2 u/ k. r6 K& q0 [5 \4 {

  22. ) s& N  D' v" o+ \- o1 }
  23.     cp.square(x) + cp.square(y) <= 40 c5 ^; w6 u2 i2 U9 A5 u
  24. 7 N1 }1 ~: u- @  c8 W% [
  25. ]
复制代码
在这个例子中,我们定义了一个非线性的目标函数和一组非线性约束条件。然后,我们使用cvxpy创建了一个优化问题,并调用solve方法来求解该问题。cvxpy将自动选择适当的凸优化求解器来解决这个非线性规划问题。6 X+ C( ]2 _1 K  ~* b
需要注意的是,cvxpy在处理非线性问题时的效率可能会受到一些限制,特别是对于复杂的非线性问题。对于这些情况,可能需要考虑使用专门的非线性优化库,如SciPy中的optimize模块。$ R. g% n2 g" R; ?, g: _) T
4 Y5 W! q- w$ L

( s% r8 I0 x8 ^) x& s4 R

03.non_linear_programming_cvxpy[1].py

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