优化工具箱™には,制約を満たしながら目的を最小化または最大化するパラメーターを見つけるための関数が用意されています。このツールボックスには,線形計画法(LP)や混合整数線形計画法(MILP),二次計画法(QP),二次錐計画法(二次),非線形計画法(NLP),制約付き線形最小二乗法,非線形最小二乗法,非線形方程式のソルバーが含まれます。
最適化問題を定義するには,関数や行列を使用するか,基礎となる数学が反映された変数式を指定します。目的関数や制約関数の自動微分を使用することで,迅速か正確に求解できます。
このツールボックスのソルバーでは,連続問題や離散問題の最適解を見つけたり,トレードオフ解析を行ったりするほか,最適化手法をアルゴリズムやアプリケーションに組み込むことができます。また,このツールボックスを使用して,パラメーターの推定やコンポーネントの選択,パラメーターの調整といった,設計の最適化タスクを行うこともできます。その結果,ポートフォリオの最適化,エネルギー管理および取引,生産計画などの用途で最適解を見つけることができます。
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問題ベ,スの最適化
最適化変数の式を使用して,目的や制約を記述します。非線形式の自動微分によって,より速く,よりロバストに求解します。自動選択されたソルバ,を適用します。ライブエディターの[最適化]タスクで問題を対話的に作成および求解し,アプリケーションで共有または使用するためのコードを生成します。
ソルバ,ベ,スの最適化
関数を使用して非線形の目的や制約を記述し,係数行列を使用して線形の目的や制約を記述します。ライブエディターの最適化タスクで問題を対話的に作成および求解し,アプリケーションで共有または使用するためのコードを生成します。
ソルバ,の選択
問題ベースまたはソルバーベースのアプローチを用いたライブエディターの[最適化]タスクを使用することで,問題の種類に適したソルバーを選択しやすくなります。
オプションの設定
最適化オプションを設定して,最適化プロセスを調整します。たとえば,ソルバ,が使用する最適化アルゴリズムを選択するか,一連の終了条件を設定します。最適化ソルバ,の進行状況を監視してプロットするオプションを設定します。
結果のレビュ,と改善
終了メッセ,ジ,最適性測定,反復表示を確認して,解を評価します。自動微分や、勾配の指定、並列計算による勾配の推定により、非線形問題における性能を改善します。
ソルバ
制約なしの問題を解くには,準ニュートン,信頼領域,Nelder-Meadシンプレックスアルゴリズムを適用します。制約付きの問題を解決するには,内点法,逐次二次計画法(SQP)または信頼領域反射法アルゴリズムを適用します。
用途
非線形最適化は,パラメーターの推定と調整,最適な設計の探索,最適な軌道の計算,ロバストなポートフォリオの構築など,変数間に非線形関係がある用途に使用します。
二次計画法と二次錐計画法のソルバ
二次計画法を解くには,内点法,有効制約法,または信頼領域反射法アルゴリズムを適用します。二次錐計画問題を解くには,内点法を適用します。
用途
リソ,ス割り当て,生産計画,配合計画,投資計画などの問題に対して,線形計画法を使用します。設計最適化,ポートフォリオ最適化,水力発電ダムの制御などの問題に対して,二次計画法や二次錐計画法を使用します。
ソルバ
分枝限定法アルゴリズムを使用して,混合整数線形計画法の問題を解きます。たとえば,前処理や実行可能点を生成するためのヒュ,リスティックな方法,切除平面法などがあります。
混合整数線形計画法ベ,スのアルゴリズム
混合整数線形計画法のソルバ,を使用して,特定の目的のアルゴリズムを構築します。。
用途
オン/オフの決定や論理的制約がある場合や,変数値を積分する必要がある場合は,整数変数でモデル化します。一般的な用途としては,ルーティングやスケジューリング,計画,割り当て,資本予算の問題などがあります。
ソルバ
目標計画法またはミニマックスとして問題を定式化します。各目的に対して目標値(オプションで重み付け済み)がある場合は,目標計画法を使用します。一連の目的関数の最悪値を最小化するには,ミニマックスを使用します。
用途
矛盾した目的に対してトレ,ドオフが必要な場合は,多目的最適化を使用します。一例として,構造設計における重量や強度,ポートフォリオ最適化におけるリスクとリターンなどがあります。
ソルバ
レ,ベンバ,グ·マルカ,トや信頼領域,有効制約法,または内点法アルゴリズムを適用します。
線形最小二乗法の用途
線形最小二乗ソルバーを使用して,取得したデータへの線形モデルのあてはめや,線形方程式系の解法を行うことができます(パラメーターが範囲制約や線形制約をもつ場合など)。
非線形最小二乗法の用途
非線形最小二乗ソルバーを使用して,取得したデータへの非線形モデルのあてはめや,非線形方程式系の解法を行うことができます(パラメーターが範囲制約をもつ場合など)。
MATLAB编译器のサポ,ト
MATLAB编译器™やMATLAB编译SDK™を使用して,matlab®最適化モデルをスタンドアロンの実行可能ファイルやWebアプリケーション,C / c++共有ライブラリ,微软®.NETアセンブリ,Java®クラス,Python®パッケ,ジとして展開します。
コ,ド生成
MATLAB编码器™を使用して,移植可能で可読性に優れたCコードまたはc++コードを生成して,最適化問題を求解します。組み込みシステムなどの任意のハドウェア向けに生成されたコドをコンパルします。