全局优化工具箱

解决多个最大值、多个最小值和非光滑优化问题

全局优化工具箱提供了搜索包含多个最大值或最小值的问题的全局解决方案的功能。工具箱解算器包括代理、模式搜索、遗传算法、粒子群、模拟退火、多阶段万博 尤文图斯和全局搜索。您可以将这些解算器用于目标或训练函数是连续的、不连续的、随机的,不具有导数,或包含模拟或黑盒函数。对于具有多个目标的问题,可以使用遗传算法或模式搜索求解器识别帕累托前沿。

您可以通过调整选项和自定义创建、更新和搜索功能(对于适用的求解器)来提高求解器的效率。可以使用遗传算法和模拟退火求解器的自定义数据类型来表示难以用标准数据类型表示的问题。混合函数选项允许您在第一个求解器之后应用第二个求解器来改进一个求解器。

开始:

解决优化问题

选择解算器,定义优化问题,并为算法行为、公差、停止条件、可视化和自定义设置选项。

指定解算器和问题

根据问题的特点和期望的结果决定解决方案。编写函数来指定非线性目标和约束。

设置常用选项

设置适用于所选求解器的停止条件。为优化和约束设置公差。加速并行计算。

并行计算的加速。

评估中间结果

使用绘图功能获取有关优化进度的实时反馈。写下你自己的或使用那些提供的。使用输出函数创建自己的停止条件、将结果写入文件或编写自己的应用程序以运行解算器。

用于模式搜索的自定义绘图功能。

全球研究和多部分

应用基于梯度的求解器从多个起点寻找全局最小值。返回其他局部或全局最小值。顺利解决无约束和有约束的问题。

比较解算器

使用GlobalSearch生成多个起始点,并在开始非线性求解之前过滤它们,通常会得到高质量的解决方案。万博 尤文图斯MultiStart让您选择本地求解器和各种创建起点的方法。

全球搜索和多部分结果。

选择全局搜索选项

指定试用点的数量并调整搜索。

选择多部分选项

指定非线性求解器。选择一个方法来生成起始点或使用用户定义的集合。加速并行计算。

代理优化

搜索具有耗时目标函数的问题的全局极小值。解算器为函数构建一个近似值,该函数可以快速计算并最小化。

指定的问题

应用于有界、非线性或整数约束的问题。目标函数不需要是可微的或连续的。

选择选项

为构造初始代理提供一组初始点和可选目标值。设置用于代理的点数和最小采样距离。通过并行计算加速。

模式搜索

使用三种直接搜索算法之一解决优化问题:广义模式搜索(GPS)、生成集搜索(GSS)和网格自适应搜索(MADS)。在每个步骤中,生成并计算点的网格图案。

指定的问题

应用于无约束或有约束、线性或非线性约束的问题。目标函数和约束函数不需要是可微的或连续的。

在怀特山脉攀登华盛顿山。

选择选项

在轮询选项中进行选择,并设置每个步骤要计算的点数。使用可选的搜索步骤来提高效率。控制网格的更改方式,包括细化和收缩。用并行计算加速。

用于函数值和计算的内置图。

遗传算法

通过模仿生物进化的原理,利用生物繁殖中基因组合的模型规则,反复修改个体点的总体,来搜索全局极小值。

指定的问题

适用于无约束或有界、线性、非线性或整数约束的问题。目标函数和约束函数不需要是可微的或连续的。

选择选项

在创造、适合度缩放、选择、交叉和变异选项中进行选择。指定人口规模,精英子女的数量,和交叉分数。加速并行计算。

具有几个局部极小值的函数。

定制

为创建、选择和变异提供您自己的功能。使用自定义数据类型可以更容易地表达问题。应用第二个优化器来优化解决方案。万博 尤文图斯

旅行推销员问题的解决方案。

粒子群

利用受昆虫群集行为启发的算法寻找全局最小值。每个粒子的运动速度和方向都受到它所找到的最佳位置和群所找到的最佳位置的影响。

指定的问题

应用于无约束或有约束的问题。目标函数不需要是可微的或连续的。

显示每个粒子五个移动路径。

选择选项

通过设置惯性、自我和社会调整权重来调整速度计算。设置邻域大小。用并行计算加速。

内置绘图功能。

定制

为创建初始群提供您自己的功能。应用第二个优化器优化解决方案。万博 尤文图斯

随机函数上的粒子群。

模拟退火

使用概率搜索算法搜索全局极小值,该算法模拟退火的物理过程,在退火过程中,材料加热,然后缓慢降低温度以减少缺陷,从而使系统能量最小化。

指定的问题

应用于无约束或有约束的问题。目标函数不需要是可微的或连续的

具有许多局部极小值的函数。

选择选项

在自适应模拟退火、玻尔兹曼退火或快速退火算法选项中进行选择。

模拟退火可视化。

定制

创建功能来定义退火过程,验收标准和温度计划。使用自定义数据类型可以更容易地表达问题。应用第二个优化器来优化解决方案。万博 尤文图斯

多处理器调度。

多目标优化

确定具有多个目标和有界、线性或非线性约束的问题的非优势解集的帕累托前沿。使用模式搜索或遗传算法解算器万博 尤文图斯。

比较解算器

与多目标遗传算法相比,使用多目标模式搜索算法以更少的函数计算生成帕累托前沿。遗传算法可以生成间距更大的点。

选择模式搜索选项

提供一组初始点。指定所需的Pareto集大小、最小轮询分数和卷更改容差。自动绘制二维和三维帕累托前沿。用并行计算加速。

帕累托表面的三个目标。

设置遗传算法选项

指定要保留在排名靠前的帕累托前沿的个体比例。自动绘制二维帕累托前沿。使用并行计算加速。

帕累托面前有两个目标。

最新功能

优化住编辑任务

交互式地创建和解决优化问题

并行计算

并行使用更快地解决问题gagamultiobj模式搜索particleswarm减少了通信开销和数据量转移工作人员(需要并行计算工具箱)

非线性约束的代理优化

求解具有非线性和整数约束的耗时非线性优化问题

发行说明有关这些特性和相应功能的详细信息。