【发布时间】:2019-11-27 00:21:40
【问题描述】:
我手头有一个最小二乘问题:Ax=b
没有任何约束,可以如下解决:
import numpy as np
from lmfit import Model, Parameters, Minimizer, report_fit
from numpy.linalg import lstsq
A = np.array([[ 143, -144, -343, 56, 98, 54]
,[-7632, 77, -277, 63, 999, 345 ]
,[ 55, -75, 74, 744, 765, 77]
,[-22 , 177, -28, 12, 54, 577]
,[-848 , -433 , 121, 54, 643, 88]
,[98, 75, 155, 87, 23, 54]
,[12, 56, 44, 44, 86, 46]
,[75, 22, 111, 965, 486, 345]])
b = [-114, -734, -270, 577, 676, 122, 245, 654]
b = np.reshape(b, (8, 1))
x, residuals, rnk, s = lstsq(A, b, rcond=-1)
print (" x =", x)
x = [[-0.04886372]
[-2.38958265]
[ 1.44719216]
[ 0.42944648]
[-1.23440929]
[ 1.98725466]]
我想在每对结果上添加一个重复约束,并通过使用 LMFIT 来解决这个问题,因为定义约束似乎更方便。我试过这个,但它不起作用。约束条件是,例如,对于第一对结果,x1 必须是正数,-x1 <= x2 <= x1 和下一对结果相同。
def fcn2min(params, A, b):
x1 = params['x1']
x2 = params['x2']
x3 = params['x3']
x4 = params['x4']
x5 = params['x5']
x6 = params['x6']
x = np.array([x1, x2, x3, x4, x5, x6])
x = np.reshape(x, (6, 1))
return np.sum((np.dot(A, x)-b)**2)
params = Parameters()
params.add('x1', min=0)
params.add('xangle1', value=0.05, vary=True, min=(-np.pi/2)+(0.00000000001), max=(np.pi/2)-(0.00000000001))
params.add('x2', expr='(x1)*(sin(xangle1))')
params.add('x3', min=0)
params.add('xangle2', value=0.05, vary=True, min=(-np.pi/2)+(0.00000000001), max=(np.pi/2)-(0.00000000001))
params.add('x4', expr='(x3)*(sin(xangle2))')
params.add('x5', min=0)
params.add('xangle3', value=0.05, vary=True, min=(-np.pi/2)+(0.00000000001), max=(np.pi/2)-(0.00000000001))
params.add('x6', expr='(x5)*(sin(xangle3))')
mini = Minimizer(fcn2min, params, fcn_args=(A, b))
out = mini.leastsq()
print (" report_fit(result) =", report_fit(out.params))
首先,它不起作用,我很难定义和解决问题。其次,手动定义大规模问题的参数和约束非常困难,假设x 有 100 或 1000 个元素。
感谢您对处理此问题的任何帮助。谢谢你。
【问题讨论】:
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你不需要
x2、x4和x6三个不同的角度吗? -
是的,你是对的,我需要三个不同的角度。我将更新约束。感谢您了解这一点。
标签: python optimization constraints least-squares lmfit