scipy.optimize.minimize точность вычислений

@Lekks · Регистрация: 17.10.2018

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Всем привет. Минимизирую функцию:

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
def func(x):
    x = list(x)
    for i in range(len(x)):
        x[i] = float(x[i])
    result = sum([0.108 * x[0] + 0.099 * x[1] + 0.098 * x[2] + 0.405 * x[3] + 0 * x[4],
                  0.145 * x[0] + 0.148 * x[1] + 0.150 * x[2] + 0.270 * x[3] + 0 * x[4],
                  11.610 * x[0] + 12.150 * x[1] + 11.704 * x[2] + 13.064 * x[3] + 0 * x[4],
                  2.772 * x[0] + 2.901 * x[1] + 2.795 * x[2] + 3.120 * x[3] + 0 * x[4],
                  6.930 * x[0] + 7.650 * x[1] + 7.656 * x[2] + 8.372 * x[3] + 0 * x[4],
                  1.655 * x[0] + 1.827 * x[1] + 1.828 * x[2] + 1.999 * x[3] + 0 * x[4],
                  20.700 * x[0] + 14.400 * x[1] + 36.080 * x[2] + 60.720 * x[3] + 0 * x[4],
                  0.900 * x[0] + 0.900 * x[1] + 0.880 * x[2] + 0.920 * x[3] + 0.001 * x[4],
                  x[0] + x[1] + x[2] + x[3] + x[4]])
    return result
 
 
ineq_cons = {'type': 'ineq',
             'fun': lambda x: np.array([-2.300 + 0.108 * x[0] + 0.099 * x[1] + 0.098 * x[2] + 0.405 * x[3] + 0 * x[4],
                                        2.800 - 0.108 * x[0] + 0.099 * x[1] + 0.098 * x[2] + 0.405 * x[3] + 0 * x[4],
                                        0.145 * x[0] + 0.148 * x[1] + 0.150 * x[2] + 0.270 * x[3] + 0 * x[4],
                                        11.610 * x[0] + 12.150 * x[1] + 11.704 * x[2] + 13.064 * x[3] + 0 * x[4],
                                        2.772 * x[0] + 2.901 * x[1] + 2.795 * x[2] + 3.120 * x[3] + 0 * x[4],
                                        6.930 * x[0] + 7.650 * x[1] + 7.656 * x[2] + 8.372 * x[3] + 0 * x[4],
                                        1.655 * x[0] + 1.827 * x[1] + 1.828 * x[2] + 1.999 * x[3] + 0 * x[4],
                                        -200.000 + 20.700 * x[0] + 14.400 * x[1] + 36.080 * x[2] + 60.720 * x[3] + 0 *
                                        x[4],
                                        350.000 - 20.700 * x[0] + 14.400 * x[1] + 36.080 * x[2] + 60.720 * x[3] + 0 * x[
                                            4],
                                        # -10 + 0.900 * x[0] + 0.900 * x[1] + 0.880 * x[2] + 0.920 * x[3] + 0.001 * x[4],
                                        # 10 - 0.900 * x[0] + 0.900 * x[1] + 0.880 * x[2] + 0.920 * x[3] + 0.001 * x[4],
                                        -15.000 + x[0] + x[1] + x[2] + x[3] + x[4]])
             }
 
eq_cons = {'type': 'eq',
           'fun': lambda x: np.array([-10 + 0.900 * x[0] + 0.900 * x[1] + 0.880 * x[2] + 0.920 * x[3] + 0.001 * x[4]])
           }
 
bnds = Bounds([0, 0, 0, 0, 0], [np.inf, np.inf, np.inf, np.inf, np.inf])
res = minimize(func, x0, constraints=[eq_cons, ineq_cons], bounds=bnds, options={'disp': True})

Вывожу значения для ineq_cons с учетом полученных коэффициентов:

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
x = res.x
 
print(0.108 * x[0] + 0.099 * x[1] + 0.098 * x[2] + 0.405 * x[3] + 0 * x[4],
      0.145 * x[0] + 0.148 * x[1] + 0.150 * x[2] + 0.270 * x[3] + 0 * x[4],
      11.610 * x[0] + 12.150 * x[1] + 11.704 * x[2] + 13.064 * x[3] + 0 * x[4],
      2.772 * x[0] + 2.901 * x[1] + 2.795 * x[2] + 3.120 * x[3] + 0 * x[4],
      6.930 * x[0] + 7.650 * x[1] + 7.656 * x[2] + 8.372 * x[3] + 0 * x[4],
      1.655 * x[0] + 1.827 * x[1] + 1.828 * x[2] + 1.999 * x[3] + 0 * x[4],
      20.700 * x[0] + 14.400 * x[1] + 36.080 * x[2] + 60.720 * x[3] + 0 * x[4],
      0.900 * x[0] + 0.900 * x[1] + 0.880 * x[2] + 0.920 * x[3] + 0.001 * x[4],
      x[0] + x[1] + x[2] + x[3] + x[4])

Вывод:

[1.3998853637687851, 99.99008566062783, 4.399636072569386, 199.98171217211927, 2399.69099618394, 79.9395602856722, 0.14981988408002117, 9.998850660259265, 29.997225167080355]

Вопрос: как-то можно задать параметры, чтобы значения получались чуть больше, а не чуть меньше ограничений, например, не 1.3998853637687851, а 1.40011111111?

@Murmuron · 06.04.2020, 21:38

Можно. Предполагается домножить ineq_cons на -1.

@Lekks · 06.04.2020, 21:55 **[ТС]**

Murmuron, не понял, в каком месте))) Если тупо (-1) * np.array - то вообще нули выдает

@Murmuron · 06.04.2020, 22:18

Да, тупо (-1) * np.array.
Но с кодом есть ещё много проблем, например условия в строчках 25-28 -- два ограничения на одно и то же выражение. Еще почти наверняка x0 не подходит под написанные условия.

@Lekks · 06.04.2020, 22:21 **[ТС]**

Сообщение от Murmuron

условия в строчках 25-28 -- два ограничения на одно и то же выражение

Может я конечно неправильно понял, но вроде бы так можно задать минимум и максимум

С Х0 я если честно вообще не разобрался. По всем статьям - это предполагаемые значения для минимума функции. Как их выбрать или предположить - мне непонятно пока.

@Murmuron · 06.04.2020, 22:32

Вы всё правильно поняли, но тогда исходный вопрос странный, если есть двойные неравенства.
А ещё 1.3999 не превратится в 1.40001 при ограничении, что выражение должно быть больше 2.3.

@Lekks · 06.04.2020, 22:38 **[ТС]**

Сообщение от Murmuron

А ещё 1.3999 не превратится в 1.40001 при ограничении, что выражение должно быть больше 2.3.

Блин))) Вывод с другого набора)))

Вот набор для этого вывода))

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
                 ([- 1.4 + 0.108 * x[0] + 0.099 * x[1] + 0.098 * x[2] + 0.405 * x[3] + 0.558 * x[4] + 0 * x[5]
                  + 0.027 * x[6] + 0.055 * x[7] + 0.028 * x[8] + 0 * x[9] + 0 * x[10] + 0 * x[11],
                  2.8 - 0.108 * x[0] + 0.099 * x[1] + 0.098 * x[2] + 0.405 * x[3] + 0.558 * x[4] + 0 * x[5]
                  + 0.027 * x[6] + 0.055 * x[7] + 0.028 * x[8] + 0 * x[9] + 0 * x[10] + 0 * x[11],
                  - 100 + 11.610 * x[0] + 12.150 * x[1] + 11.704 * x[2] + 13.064 * x[3] + 13.410 * x[4] + 31.587 * x[5]
                  + 5.940 * x[6] + 3.069 * x[7] + 3.424 * x[8] + 0 * x[9] + 0 * x[10] + 0 * x[11],
                  - 4.4 + 0.172 * x[0] + 0.133 * x[1] + 0.074 * x[2] + 0.183 * x[3] + 0.099 * x[4] + 0 * x[5]
                  + 0.748 * x[6] + 0.169 * x[7] + 0.140 * x[8] + 0 * x[9] + 0 * x[10] + 0 * x[11],
                  5.2 - 0.172 * x[0] + 0.133 * x[1] + 0.074 * x[2] + 0.183 * x[3] + 0.099 * x[4] + 0 * x[5]
                  + 0.748 * x[6] + 0.169 * x[7] + 0.140 * x[8] + 0 * x[9] + 0 * x[10] + 0 * x[11],
                  - 200 + 20.700 * x[0] + 14.400 * x[1] + 36.080 * x[2] + 60.720 * x[3] + 9.900 * x[4] + 798 * x[5]
                  + 3.6 * x[6] + 10.56 * x[7] + 9.92 * x[8] + 0 * x[9] + 0 * x[10] + 0 * x[11],
                  350 - 20.700 * x[0] + 14.400 * x[1] + 36.080 * x[2] + 60.720 * x[3] + 9.900 * x[4] + 798 * x[5]
                  + 3.6 * x[6] + 10.56 * x[7] + 9.92 * x[8] + 0 * x[9] + 0 * x[10] + 0 * x[11],
                  - 2400 + 504 * x[0] + 618.3 * x[1] + 590.48 * x[2] + 20.24 * x[3] + 182.7 * x[4] + 0 * x[5]
                  + 0 * x[6] + 3.3 * x[7] + 87.04 * x[8] + 0 * x[9] + 0 * x[10] + 0 * x[11],
                  - 80 + 0.540 * x[0] + 0.360 * x[1] + 0.088 * x[2] + 7.628 * x[3] + 0.18 * x[4] + 85.5 * x[5]
                  + 1.44 * x[6] + 1.65 * x[7] + 0.832 * x[8] + 0 * x[9] + 352.8 * x[10] + 100 * x[11],
                  - 0.15 + 0 * x[0] + 0 * x[1] + 0 * x[2] + 0 * x[3] + 0 * x[4] + 0 * x[5]
                  + 0 * x[6] + 0 * x[7] + 0 * x[8] + 0 * x[9] + 0 * x[10] + 2.0 * x[11],
                  10 - 0.900 * x[0] + 0.900 * x[1] + 0.880 * x[2] + 0.920 * x[3] + 0.900 * x[4] + 0.950 * x[5]
                  + 0.9 * x[6] + 0.330 * x[7] + 0.320 * x[8] + 0.001 * x[9] + 0.980 * x[10] + 0.950 * x[11],
                  - 10 + 0.900 * x[0] + 0.900 * x[1] + 0.880 * x[2] + 0.920 * x[3] + 0.900 * x[4] + 0.950 * x[5]
                  + 0.9 * x[6] + 0.330 * x[7] + 0.320 * x[8] + 0.001 * x[9] + 0.980 * x[10] + 0.950 * x[11],
                  - 30 + x[0] + x[1] + x[2] + x[3] + x[4] + x[5] + x[6] + x[7] + x[8] + x[9] + x[10] + x[11]])

Т.е. по логике, первый параметр должен быть между 1.4 и 2.8. А он 1,399999.. И другие так же

@Murmuron · 06.04.2020, 22:39

А ограничения какие?

@Lekks · 06.04.2020, 22:43 **[ТС]**

1.4 <= p1 <= 2.8
100 <= p2
4.4 <=p3 <= 5.2
200<=p4<=350
2400<=p5
80<=p6
0.15<=p7
30<=p8
10 <= p9 <=10 (по факту = в данном случае, но изначально сделано под от-до)

@Murmuron · 06.04.2020, 22:45

Попробуйте x0 подходящий под ограничения

@Lekks · 07.04.2020, 00:08 **[ТС]**

Сообщение от Murmuron

Попробуйте x0 подходящий под ограничения

Блин, как предположить, какие значения будут подходить? Перебрал все что можно.
Вот нужные значения Xi после минимизации:

4,365 0 0 0 1,005 0,043 3,64 4,89 0 15,828 0,149 0,075 Цена: 109,6912381

А вот мои:

1.368 0.0 2.434 0.0 1.104 0.0 3.94 4.971 0.628 15.317 0.161 0.075 Цена: 118.168

@Lekks · 07.04.2020, 10:44 **[ТС]**

Решено. В функцию минимизации не была введена цена.

Python
1
2
5.6 * x[0] + 10 * x[1] + 9 * x[2] + 32.65 * x[3] + 47 * x[4] + 63 * x[5]
                  + 1.2 * x[6] + 2.0 * x[7] + 2.3 * x[8] + 1 * x[9] + 4.3 * x[10] + 61.2 * x[11],

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
http://iceja.net/ математические сервисы iceja 20.01.2026 Обновила свой сайт http:/ / iceja. net/ , приделала Fast Fourier Transform экстраполяцию сигналов. Однако предсказывает далеко не каждый сигнал (см ограничения http:/ / iceja. net/ fourier/ docs ). Также. . .	http://iceja.net/ сервер решения полиномов iceja 18.01.2026 Выкатила http:/ / iceja. net/ сервер решения полиномов (находит действительные корни полиномов методом Штурма). На сайте документация по API, но скажу прямо VPS слабенький и 200 000 полиномов. . .	Расчёт переходных процессов в цепи постоянного тока igorrr37 16.01.2026 / * Дана цепь постоянного тока с R, L, C, k(ключ), U, E, J. Программа составляет систему уравнений по 1 и 2 законам Кирхгофа, решает её и находит переходные токи и напряжения на элементах схемы. . . .	Восстановить юзерскрипты Greasemonkey из бэкапа браузера damix 15.01.2026 Если восстановить из бэкапа профиль Firefox после переустановки винды, то список юзерскриптов в Greasemonkey будет пустым. Но восстановить их можно так. Для этого понадобится консольная утилита. . .
Сукцессия микоризы: основная теория в виде двух уравнений. anaschu 11.01.2026 https:/ / rutube. ru/ video/ 7a537f578d808e67a3c6fd818a44a5c4/	WordPad для Windows 11 Jel 10.01.2026 WordPad для Windows 11 — это приложение, которое восстанавливает классический текстовый редактор WordPad в операционной системе Windows 11. После того как Microsoft исключила WordPad из. . .	Classic Notepad for Windows 11 Jel 10.01.2026 Old Classic Notepad for Windows 11 Приложение для Windows 11, позволяющее пользователям вернуть классическую версию текстового редактора «Блокнот» из Windows 10. Программа предоставляет более. . .	Почему дизайн решает? Neotwalker 09.01.2026 В современном мире, где конкуренция за внимание потребителя достигла пика, дизайн становится мощным инструментом для успеха бренда. Это не просто красивый внешний вид продукта или сайта — это. . .

@Murmuron 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.04.2020 Сообщений: 6
	06.04.2020, 21:38
	Можно. Предполагается домножить ineq_cons на -1. 0

@Lekks 243 / 178 / 73 Регистрация: 17.10.2018 Сообщений: 749
	06.04.2020, 21:55 [ТС]
	Murmuron, не понял, в каком месте))) Если тупо (-1) * np.array - то вообще нули выдает 0

@Murmuron 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.04.2020 Сообщений: 6
	06.04.2020, 22:18
	Да, тупо (-1) * np.array. Но с кодом есть ещё много проблем, например условия в строчках 25-28 -- два ограничения на одно и то же выражение. Еще почти наверняка x0 не подходит под написанные условия. 0

@Murmuron 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.04.2020 Сообщений: 6
	06.04.2020, 22:32
	Вы всё правильно поняли, но тогда исходный вопрос странный, если есть двойные неравенства. А ещё 1.3999 не превратится в 1.40001 при ограничении, что выражение должно быть больше 2.3. 0

@Murmuron 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.04.2020 Сообщений: 6
	06.04.2020, 22:39
	А ограничения какие? 0

@Lekks 243 / 178 / 73 Регистрация: 17.10.2018 Сообщений: 749
	06.04.2020, 22:43 [ТС]
	1.4 <= p1 <= 2.8 100 <= p2 4.4 <=p3 <= 5.2 200<=p4<=350 2400<=p5 80<=p6 0.15<=p7 30<=p8 10 <= p9 <=10 (по факту = в данном случае, но изначально сделано под от-до) 0

@Murmuron 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.04.2020 Сообщений: 6
	06.04.2020, 22:45
	Попробуйте x0 подходящий под ограничения 0