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python 最優化 庫

洪振霞1年前12瀏覽0評論

Python最優化庫是一組Python包,旨在實現各種優化算法和技術,例如線性和非線性優化、全局優化、貝葉斯優化和進化優化等。這些庫可以幫助開發人員快速有效地解決各種優化問題。現在讓我們來看看一些最受歡迎的Python最優化庫。

1. SciPy - SciPy是一個基于Python開發的科學計算庫,其中包含了許多優化算法,包括線性和非線性約束的全局優化、線性和非線性無約束優化等。該庫還支持包含Nelder-Mead、Powell和L-BFGS-B等優化算法的最小二乘優化問題。

from scipy import optimize
def f(x):
return x**2 + x + 1
result = optimize.minimize(f, x0=0)
print(result.x)

2. skopt - skopt是一個用于貝葉斯優化的Python庫,可用于優化在高維空間中的黑盒函數。該庫基于scikit-learn,并包含了Multivariate Gaussian Processes、Random Forest等多種馬爾科夫鏈蒙特卡羅(MCMC)優化算法。

from skopt import gp_minimize
def f(x):
return (x[0]-1)**2 + (x[1]-2.5)**2
dimensions = [(-10.0, 10.0), (-10.0, 10.0)]
result = gp_minimize(f, dimensions)
print(result.x)

3. DEAP - DEAP是一個用于進化算法的Python庫,可用于解決多目標優化和約束優化問題。該庫包含了多種進化算法,例如NSGA-II、MO-CMA-ES、MOEA/D等。

from deap import algorithms, base, creator, tools
creator.create("FitnessMin", base.Fitness, weights=(-1.0,))
creator.create("Individual", list, fitness=creator.FitnessMin)
def evaluate(individual):
return sum(individual),
toolbox = base.Toolbox()
toolbox.register("attr_float", random.uniform, -10.0, 10.0)
toolbox.register("individual", tools.initRepeat, creator.Individual, 
toolbox.attr_float, 2)
toolbox.register("population", tools.initRepeat, list, 
toolbox.individual)
toolbox.register("evaluate", evaluate)
toolbox.register("mate", tools.cxTwoPoint)
toolbox.register("mutate", tools.mutGaussian, mu=0, sigma=1, indpb=0.1)
toolbox.register("select", tools.selNSGA2)
pop = toolbox.population(n=100)
result = algorithms.eaMuPlusLambda(pop, toolbox, mu=50, lambda_=50, 
cxpb=0.5, mutpb=0.2, ngen=10)

Python最優化庫可使將Python用于優化問題的開發更加容易和高效。這些庫涵蓋了各種優化算法和技術,因此可以快速有效地解決各種優化問題。