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基于scipy的非线性规划 实例

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发表于 2024-3-11 16:08 |只看该作者 |倒序浏览
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在Python中,你可以使用SciPy库来求解非线性规划问题。SciPy的optimize模块提供了minimize函数,可以用于求解各种优化问题,包括非线性规划。% v) U6 ]' j/ m4 }. V
以下是使用SciPy求解非线性规划问题的基本示例:
! i5 s/ |8 }0 vfrom scipy.optimize import minimize2 ^3 F1 E5 y. d

. g" r# Y3 M7 s# g" s# 定义目标函数* K6 U" o4 ^# F8 ~' Y% @( [
def objective(x):
( X# S: ^8 L; B3 m) b( ]; g    return x[0]**2 + x[1]**2# S+ A+ w: k( u8 |( a, L
- x2 X! _) W1 \% U
# 定义约束条件
% ^! o4 m" s3 b0 _  t; s3 sdef constraint1(x):" D7 B& N, o2 [% v* f4 x- L
    return x[0] + x[1] - 3' m. j) ?( w( g) e1 _8 U4 j
* N$ [+ q# m3 E2 g3 b3 o9 U4 S
def constraint2(x):
5 `+ y5 L3 P' u3 F& A) B    return x[0] - x[1] - 1/ Y' r- Y/ `) l7 G& |" ]% f( z

  k5 m( ~. V- T. ?1 P. w( u/ N# 初始猜测值5 ~0 s! p8 p3 y. {6 W0 ]1 m4 M
x0 = [0, 0]1 T) o6 I4 f5 \" h! p0 F" p
+ S. p2 j$ h7 M
# 定义约束条件7 d3 o: P' v$ A: K/ U
cons = ({'type': 'eq', 'fun': constraint1},8 W% \" }+ n$ x! |& k# S; R
        {'type': 'eq', 'fun': constraint2})& s. ^; `" ]- F& v5 o
! d/ Z. F$ j# S& A) z1 B8 Y5 ^
# 定义变量的取值范围! V5 i) M4 r- ^" U
bounds = ((None, None), (None, None))
+ S: j% N5 M' {( L. T$ e
+ @2 t: s3 C7 B. E/ v( V# 求解非线性规划问题
' a: y# u+ d: E4 Rresult = minimize(objective, x0, constraints=cons, bounds=bounds)- O( w( b6 S' l9 |/ i& _* t

$ }  c" u, q* D2 ]9 j- g2 B# 输出结果! v; F9 c# x) v0 }. C
print("Optimal value:", result.fun)
9 H6 ?1 g/ ]- I+ {3 ~' [5 _, C# cprint("Optimal var:", result.x)
$ O5 V7 A+ x. u0 ]. V- G# W+ V" n+ G( Q& I7 y( s
在这个例子中,我们首先定义了一个目标函数和一组约束条件。然后,我们使用SciPy的minimize函数来求解非线性规划问题。我们将目标函数、初始猜测值、约束条件以及变量的取值范围作为参数传递给minimize函数。最后,我们打印出优化结果,包括最优值和最优解。
$ g6 O. v- f/ @6 g& T* d1 P4 |% y5 I这就是使用SciPy库求解非线性规划问题的基本方法。你可以根据实际问题的复杂程度和要求,灵活地定义目标函数和约束条件,并调整优化算法的参数以获得最佳结果。. E) n$ n& \6 P' {1 x/ `; Y

. g6 X# T9 l' D6 s4 O7 C7 f/ I/ `* A5 _3 \# P9 l

03.non_linear_programming_scipy.py

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