优化工具箱

解决线性,二次,圆锥,整数和非线性优化问题

最优化工具箱™提供了查找参数的函数,在满足约束条件的同时最小化或最大化目标。工具箱包括线性规划(LP)、混合整数线性规划(MILP)、二次规划(QP)、二阶锥规划(SOCP)、非线性规划(NLP)、约束线性最小二乘、非线性最小二乘和非线性方程的求解器。

您可以使用函数和矩阵定义优化问题,或者指定反映底层数学的变量表达式。您可以使用目标函数和约束函数的自动区分来获得更快、更准确的解决方案。金宝搏官方网站

您可以使用工具箱求解器来寻找连续和离散问题的最佳解决方案,执行权衡分析,并将优化方法纳入算法和应金宝搏官方网站用程序。Toolbox允许您执行设计优化任务,包括参数估计,组件选择和参数调整。它使您可以在产品组合优化,能源管理和交易等应用中找到最佳解决方金宝搏官方网站案,以及生产计划。

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定义优化问题

将设计或决策问题建模为优化问题。将设计参数和决策设置为优化变量。使用它们来定义目标函数以优化并使用约束来限制可能的变量值。

造型

通过定义变量、目标和约束,将问题描述转化为数学形式,使其能够通过优化技术求解。

基于问题的优化

用优化变量的表达写入目标和约束。在非线性表达式上自动差异化更快地解决。应用自动选择的求解器。

基于求解器的优化

使用功能写非线性目标和约束;使用系数矩阵写入线性目标和约束。以优化实时编辑器任务交互式创建和解决问题,然后生成用于在应用程序中共享或使用的代码。

解决优化问题

对优化问题应用求解器来找到最优解:一组优化变量值,如果有目标函数的最优值,并且满足约束条件(如果有)。

选择一个求解器

在使用基于求解器的方法时,使用Optimize Live Editor任务来帮助选择适合问题类型的求解器。在基于问题的方法中自动选择求解器。

设置选项

设置优化选项以调整优化过程,例如选择求解器使用的优化算法,或设置终止条件。设置选项,以监控和plot优化求解程序的进展。

审查和改进结果

查看退出消息,最优测量和迭代显示以评估解决方案。通过使用自动差分,提供梯度或使用并行计算来提高非线性问题的性能来估计梯度。

通过迭代显示监控求解进程。

非线性规划

解决具有非线性目标或受非线性约束的优化问题。

解决者

应用拟牛顿、信赖域或Nelder-Mead单纯形算法来解决无约束问题。应用内点、序列二次规划(SQP)或信任区域反射算法来解决约束问题。

应用程序

使用非线性优化来估算和调整参数,查找最佳设计,计算最佳轨迹,构建鲁棒投资组合,以及变量之间存在非线性关系的其他应用程序。

线性,二次和圆锥形编程

求解具有线性或二次目标且受线性或二次锥约束的凸优化问题。

线性编程求解器

应用双单纯形或内点算法求解线性规划。

线性规划的可行域和最优解。

二次和二阶锥形编程求解器

应用内点、活动集或信任区域反射算法来解决二次规划。应用内点法求解二阶锥规划。

二次规划的可行域和最优解。

应用程序

在资源分配、生产计划、混合和投资计划等问题上使用线性规划。在水电大坝的设计优化、组合优化和控制等问题上使用二次和二阶锥规划。

用二次编程发现的最优控制策略。

整数线性规划

解决具有线性约束的线性目标的优化问题,其中一些或所有变量必须是整数值的附加约束。

解决者

使用分支定界算法求解混合整数线性规划问题,该算法包括预处理、生成可行点的启发式算法和切割平面算法。

应用分支定界算法。

基于混合整数线性规划的算法

使用混合整数线性规划求解器来构建专用算法。

只有一次访问每个城市的最短旅行。

应用程序

当有开/关决定或逻辑约束以及变量值必须是积分时,具有整数变量的模型。路由,调度,规划,分配和资本预算问题是典型应用。

在不同电价下的两台发电机时间表。

多目标优化

解决具有多个目标函数且受一组约束的优化问题。

解决者

制定问题作为目标达到或最低限度。当每个目标有一个可选的重量目标值时,使用目标验证。使用MIMIMAX以最小化一组客观功能的最坏情况值。

帕累托前面使用的前线计算fgoalattain功能。

应用程序

当需要权衡冲突的目标时,使用多目标优化。例如结构设计中的权重和强度,投资组合优化中的风险和回报。

初始和优化滤波器系数的幅值响应。

最小二乘和方程求解

解决受约束约束的非线性最小二乘问题和非线性系统。解决受绑定和线性约束的线性最小二乘问题。

解决者

应用Levenberg-Marquardt、信任区域、活动集或内部点算法。

比较本地和全球方法。

线性最小二乘应用

使用线性最小二乘求解器来拟合线性模型以获得数据或求解线性方程组,包括参数受约束和线性约束时。

通过求解线性最小二乘问题来恢复模糊的图像。

应用非线性最小二乘

使用非线性最小二乘求解器来拟合非线性模型来获取数据或解决非线性方程的系统,包括当参数受约束约束时。

洛伦兹常微分方程组的圆路径拟合。

部署

构建基于优化的决策支持和设计工具,与企业系统集成,并将优化算法部署到金宝app嵌入式系统。

MATLAB编译器支持金宝app

使用Matlab Compiler™MATLAB编译器SDK™部署matlab.®优化模型作为独立的可执行程序,web应用程序,C/ c++共享库,微软®net程序集,Java®Python类,®包。

计算最佳发电计划的应用程序。

代码生成

生成可移植和可读的C或c++代码,以解决优化问题使用MATLAB编码器™。为任何硬件(包括嵌入式系统)编译生成的代码。