python中支援convex optimization(凸規劃)的模組為cvxopt,其安裝方式為:
pip install cvxopt
二次型
二次型(quadratic form):n個變數的二次多項式稱為二次型,即在乙個多項式中,未知數的個數為任意多個,但每一項的次數都為2的多項式。其基本形式如下
亦可寫作,
2.正定矩陣
設a是n階實對稱矩陣, 如果對任意一非零實向量x,都使二次型
相應的,如果對任意一非零實向量x,都使二次型
3.二次規劃問題
二次規劃是指,帶有二次型目標函式和約束條件的最優化問題。其標準形式如下:
即在gx工具包:cvxopt python 凸優化包
函式原型:cvxopt.solvers.qp(p,q,g,h,a,b)
p,q,g,h,a,b的含義參見上面的二次規劃問題標準形式。
程式設計求解思路:
1.對於乙個給定的二次規劃問題,先轉換為標準形式(參見數學基礎中所講的二次型二中形式轉換)
2.對照標準形勢,構建出矩陣p,q,g,h,a,b
3.呼叫result=cvxopt.solvers.qp(p,q,g,h,a,b)求解
4.print(result)檢視結果,其中result是乙個字典,我們可直接獲得其某個屬性,e.g. print(result['x'])
下面我們來看乙個例子
a = matrix([1.0,1.0],(1,2))#原型為cvxopt.matrix(array,dims),等價於a = matrix([[1.0],[1.0]])
b = matrix([1.0])
result = solvers.qp(p,q,g,h,a,b)
print('x\n',result['x'])
執行結果:
注意事項:
cvxopt.matrix與numpy.matrix的排列順序不同,其中cvxopt.matrix是列優先,numpy.matrix是行優先。具體可見下面例項
import numpy as np
from cvxopt import matrix
a = np.matrix([[1,2],[3,4]])
b = matrix([[1,2],[3,4]])
print('numpy.matrix',a)
print('cvxopt.matrix',b)
執行結果:
python求解(線性和二次)規劃問題
二次規劃標準形式 python對應解決問題的 from cvxopt import matrix import cvxopt.solvers as sol result sol.qp p,q,g,h,a,b 1 線性 問題 此問題中沒有p,q 2 二次 a matrix 1.0,1.0 1,2 原型...
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求解argmax時用到二次規劃,matlab中 quadprog使用很簡單,但是在python中這一類資料卻很少,網上給出的大部分答案都是,但是對各個變數的說明幾乎沒有,我帶入自己的變數時總是報錯 def quadprog solve qp p,q,g none,h none,a none,b no...