C++中实现Matlab的fmincon函数

Question

C++中实现Matlab的fmincon函数

3

我们目前正在使用Matlab的fmincon函数来进行非线性优化，以完成我正在处理的一个项目。为了将该项目部分与其他部分集成，我们需要将其移植到C++中。有没有一种好的方法可以将fmincon函数编译成库，以便我们在C++中使用？或者，是否已经有可用的库实现了fmincon？

如果以上两种方法都行不通，有哪些优化库可以相对容易地从fmincon切换过来？

背景信息：我们正在尝试优化UAV的航点飞行路径，以尽可能接近给定的地面航点相机路径。两条路径之间的航点在时间上对应，因此当UAV到达第i个航路航点时，相机云台会对准第i个相机航点。由于UAV以恒定速度飞行，所以航路段长度都相同。转弯半径也受到上限的约束。相机路径没有约束，因此其段可能比航迹段长或短，并且可能有急转弯。成本函数是对应的飞行航点和相机航点之间的平方距离之和（忽略高度差异）。

- Brandon

1

如果你没有得到任何好的答案，你可能想要在谷歌上搜索“C++中的fmincon”，那里有大量的结果！ - stefan

1

如果有人想知道，我们决定使用MIT的NLopt库。 - Brandon

@Brandon，你试过NLopt中的哪个优化器/哪一个对你的问题最好？ - denis

@Denis 看起来我当时尝试使用COBYLA，但我们从未在C++中完全实现它。曾经在Matlab代码上工作过的那个人对C++并不是很熟悉，移植代码的某些部分会崩溃。我试图帮助他移植优化部分，但我们在使用NLopt时遇到了一些问题，也可能是因为代码其他部分输入有误或者我使用不正确。最终，我们通过文件在我的C++和他的Matlab代码之间传输数据。虽然集成在一起会更好，但这对我们的研究已经足够了。 - Brandon

我们的资金和项目本身即将结束，我们没有时间调试移植的C++代码，因此我们只专注于准备演示，利用已经运作良好的东西。 - Brandon

好的，谢谢 @Brandon（“当你流血时，就是尖端技术”） - denis

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Prodicus · Accepted Answer

大多数情况下，现有的库不会像fmincon那样尝试成为一个黑盒子万能优化工具。相反，它们需要您提供更多细节并自行做出更多选择，这对它们来说更简单，并应该使您的软件运行更快。您可以使用MATLAB Engine或MATLAB Compiler从程序中调用fmincon，但如果您能更多地了解优化问题的结构并调用适当的算法，则最可能您的软件将运行得更快（而且您可以避免购买MATLAB Compiler）。

您的背景信息没有清楚地描述您正在做什么 - 特别是您的可行集是什么，因此我无法告诉您要使用什么，所以我只能指向相关资源的方向。维基百科上关于优化的页面链接到优化软件列表 - 最重要的是，它描述了更具体的优化问题类型（例如，您是否可以将您的问题制定为具有线性约束的二次规划？）和适合每种情况的软件。

Boyd's book on convex optimization以及相关课程资料和视频是非常好的资源。