优化工具箱

解决线性,二次,二次,整数,和非线性优化问题

优化工具箱™提供用于查找最小化或最大化目标的参数的功能,同时满足约束。该工具箱包括线性编程(LP),混合整数线性编程(MILP),二次编程(QP),二阶锥编程(SOCP),非线性编程(NLP),约束线性最小二乘,非线性最小二乘法,和非线性方程。

您可以用函数和矩阵来定义优化问题,或者通过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微分来获得更快、更精确的解。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。

开始:

定义优化问题

模型设计或决策问题作为优化问题。将设计参数和决策设置为优化变量。使用它们定义目标函数以优化和使用约束来限制可能的变量值。

具体问题具体分析优化

用优化变量的表达式写出目标和约束条件。用非线性表达式上的自动微分更快更鲁棒地求解。应用自动选择的求解器。

Solver-Based优化

用函数写出非线性目标和约束;用系数矩阵写出线性目标和约束。以交互方式创建并解决优化实时编辑器任务的问题,然后生成代码用于在您的应用程序中共享或使用。

解决优化问题

将求解器应用于优化问题以查找最佳解决方案:一组优化变量值,可产生目标函数的最佳值,如果有的话,并满足约束,如果有的话。

选择一个解算器

使用优化Live Editor任务以帮助选择适用于基于求解器的方法时适用于问题类型的求解器。求解器以基于问题的方法自动选择。

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。设置选项以监视和绘制优化求解器进度。

回顾和改进结果

查看退出消息、优化度量和迭代显示,以评估解决方案。通过使用自动微分、提供梯度或使用并行计算来估计梯度来提高非线性问题的性能。

监测求解器的进展与迭代显示。

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计和调整参数,寻找最优设计,计算最优轨迹,构建稳健的投资组合,以及其他变量之间存在非线性关系的应用。

线性,二次和圆锥形编程

解决具有线性或二次目标的凸优化问题,并受到线性或二阶锥限制的影响。

解决线性规划

应用双单位或内部点算法来解决线性程序。

可行的区域和线性程序的最佳解决方案。

二次和二次锥规划解

应用内点、活动集或信任区域反射算法求解二次规划。应用内点法求解二阶锥规划。

可行的区域和二次程序的最佳解决方案。

应用程序

使用线性规划对资源分配,生产计划,混合和投资规划等问题。使用二次和二阶锥形编程问题,如设计优化,产品组合优化和水力电压控制等问题。

用二次规划法求出最优控制策略。

混合整数线性规划

解决线性目标受线性约束的优化问题,附加的约束是某些或所有变量必须为整数。

解决者

使用分支和绑定算法解决混合整数线性编程问题,包括预处理,启发式,用于产生可行点和切割平面。

应用分支定界算法。

基于混合整数线性规划的算法

利用混合整数线性规划求解器建立专用算法。

最短的行程,每个城市只游览一次。

应用程序

当有开/关决策或逻辑约束时,以及当变量值必须是整数时,用整数变量建模。路由、调度、计划、分配和资金预算问题是典型的应用。

两个发电机的时间表在不同的电价下。

多目标优化

解决受一组约束的多个目标函数的优化问题。

解决者

将问题表述为目标达成或最大极小。当每个目标都有可选的加权目标值时,使用目标达成。使用minimax最小化一组目标函数的最坏情况值。

帕累托前用fgoalattain函数。

应用程序

当需要权衡冲突的目标时,使用多目标优化。例如结构设计中的重量和强度以及投资组合优化中的风险和收益。

初始和优化滤波器系数的幅度响应。

最小二乘与方程解

解决非线性最小二乘问题和有界约束的非线性方程组。求解有界和线性约束的线性最小二乘问题。

解决者

Apply Levenberg-Marquardt,信任区域,主动集或内部点算法。

地方和全球方法的比较。

应用线性最小二乘

使用线性最小二乘求解器拟合一个线性模型到获得的数据或解决一个线性方程组,包括当参数是有界和线性约束。

通过解决线性最小二乘问题恢复模糊图像。

应用非线性最小二乘

使用非线性最小二乘求解器拟合一个非线性模型到获得的数据或解决一个非线性方程组,包括当参数受到约束。

将一个圆路径拟合到常微分方程的洛伦兹系统。

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

MATLAB编译器™MATLAB编译器SDK™部署MATLAB®优化模型作为独立可执行文件,Web应用程序,C / C ++共享库,Microsoft®net程序集,Java®Python类,®包裹。

计算最优发电计划的应用程序。

代码生成

生成便携式和可读的C或C ++代码以解决优化问题MATLAB编码器™。为任何硬件(包括嵌入式系统)编译生成的代码。