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python Scipy.optimize 模块中优化求解器总结

时间:2021-08-04 11:27:57      阅读:37      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

minimize中各种优化器总结

python科学计算生态栈中的顶级开源库scipy提供了大量的数值优化求解器,尤其以optimize模块最为显著,其提供了统一的数值优化求解器接口minimize(),虽然方便使用,但是也对非数学专业的人员初次使用时带来存选择困难,尤其是十几种方法统一由同一个接口调用,各方法使用限制、优缺点难以把握,此外官方文档在对各求解器参数设置的解释略显晦涩,部分过于简略,甚至有些凌乱,导致使用起来并非得心应手,今天调研阅读现有优秀博客和官方文档,对该接口的各种方法进行总结,方便后续根据需要快速选择所需算法。

求解器 中文名 jac要求 hess要求 边界约束 条件约束
Nelder-Mead 单纯形法 可选
Powell 鲍威尔法 可选
CG 共轭梯度法 可选
BFGS 拟牛顿法 可选
L-BFGS-B 限制内存BFGS法 可选 可选
TNC 截断牛顿法 可选 可选
COBYLA 线性近似法 可选
SLSQP 序列最小二乘法 可选 可选 可选
trust-constr 信赖域算法 可选 可选 可选
Newton-CG 牛顿共轭梯度法 必须 可选
dogleg 信赖域狗腿法 必须 可选
trust-ncg 牛顿共轭梯度信赖域法 必须 可选
trust-exact 高精度信赖域法 必须 可选
trust-krylov 子空间迭代信赖域法 必须 可选

注:
jac可选,代表jac有五种选项{callable, 2-point, 3-point, cs, bool},可任选其一。默认为None,即采用有限差分近似计算;2/3-point 或者 cs 采用2点、3点、中心差分近似计算;若为True,则目标函数需返回目标函数值和jac向量;若为callable,则提供jac计算函数。hess 也有五种选项{callable, 2-point, 3-point, cs, HessianUpdateStrategy},但要注意,只有jac提供计算函数,hess才可以使用差分近似,我想这也是避免因差分二次近似导致数值耗散的缘故

参考链接

https://blog.csdn.net/youcans/article/details/118396836
https://blog.csdn.net/weixin_41645983/article/details/93191580
https://wuli.wiki/online/NelMea.html
https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/tutorial/optimize.html

python Scipy.optimize 模块中优化求解器总结

原文:https://www.cnblogs.com/catnofishing/p/15097025.html

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