Microsoft Solver基础与Matlab fmincon中的约束非线性优化

Question

任何人都可以向我展示Microsoft Solver foundation 3.0中约束非线性优化的示例或评论吗？与Matlab的fmincon相比如何？或者是否有更好的.net库用于约束非线性优化？谢谢，

Answer 1

我自己对Microsoft Solver Foundation没有多少经验，但是有一篇很好的文章演示了如何从F＃中使用它：

• Support vector machines (SVMs) in F# using Microsoft Solver Foundation

对于F＃，还有一种嵌入式建模语言 - 这允许您将约束编写为普通的F＃表达式（用引号括起来），并且该语言的解释器调用Microsoft Solver Foundation并创建适当的约束（我认为这是太棒了！）：

• F# Optimization Modeling Language Utilizing Microsoft Solver Foundation

Answer 2

2012年2月25日

重要更新：

MSF 3.1现在支持通过NelderMeadSolver解算器对有界变量进行非线性优化：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/hh404037(v=vs.93).aspx

对于一般线性约束，Microsoft求解器基础仅通过其内点求解器支持线性编程和二次编程。对于此求解器，请参阅Tomas提到的SVM帖子。

MSF有一个通用的非线性规划求解器，即Limited-Memory-BFGS，但它不支持任何约束。此求解器还需要显式渐变函数。对于此求解器，请参阅：

Logistic regression in F# using MSF

Tomas提到的F＃ODSL仅支持线性编程。我有一个QP扩展名，可在codexplex找到。

回到你的问题 - 用线性约束优化f（x）（类似于fmincon），我还没有看到任何具有这种能力的免费库。 NMath.NET（商业）似乎有一个。我试图解决一个高度非线性的优化，但它对我不起作用。最后我使用了DotNumerics中实现的B-LBFGS。

我想您也会对以下SO问题感兴趣：

Open source alternative to MATLAB's fmincon function?

答案指向SciPy.​optimize.​cobyla，这似乎与fmincon类似。但主要的信息是，对于您的具体问题，fmincon可能过于笼统。您可以使用更具体的解算器，例如LBFGS或QP。如果初始值不好，一般求解器有时也不起作用。

Answer 3

我最近将Michael Powell的无衍生代码COBYLA2（非线性目标函数，非线性约束）和BOBYQA（非线性目标函数，变量边界）移植到C＃。当优化问题仅包含变量边界时，BOBYQA算法要快得多。

我开源了这两个代码;你可以在Github上找到它们：cscobyla和csbobyqa。

如果您更喜欢基于衍生的算法，我还实现了IPOPT的适配器。它被称为csipopt，也可以从Github获得。

没有针对这些算法开发的Solver Foundation界面，我不能说它们与 fmincon （我自己不是 Matlab 用户）的比较有多好希望这些代码可以为您的优化工作提供一些帮助。

Answer 4

我意识到这是一个老问题，但这里的答案是不准确和/或过时的。以下是关于如何在MSSF中使用约束非线性求解器的权威教程：

• How to: Use Nonlinear Programming using the Solver Foundation Services APIs

此示例使用默认的非线性求解器，称为HybridLocalSearchSover。

（但是，我对fmincon并不熟悉，所以我无法对此说出来。）