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【R语言在最优化中的应用】用goalprog包求解 线性目标规划

可以证明,在模型2有解的情况下,可以将其化为只含有目标约束的目标规划问题,方法是给所有的绝对约束赋予足够高级别的优先因子,从这个角度来看,线性规划为目标规划的特殊情况,而目标规划则为线性规划的自然推广。...用goalprog包求解目标规划 R中,goalprog包 (Novomestky, 2008) 可以求解形式为模型(3) 的目标规划问题,核心函数为llgp(),用法如下: llgp(coefficients...例 某工厂生产两种产品,受到原材料供应和设备工时的限制,在单位利润等有关数据已知的条件下,要求制定一个获利最大的生产计划,具体数据见表在决策时,按重要程度的先后顺序,要考虑如下意见: 1.原材料严重短缺...该模型符合模型 (3) 的形式,可以直接调用 llgp() 函数来求解该问题,注意:R中根据achievements数据框中的 priority 来判断绝对优先级别,不用再设置 P1,P2,P3。...解:这是一个多目标规划问题,可以直接调用 llgp() 函数求解。

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    译 | 在R中使用quadprog包求解二次规划

    二次规划在许多领域都有运用,比如投资组合优化、求解支持向量机(SVM)分类问题等。在R中求解二次规划有许多包,这次,我们将讨论一下quadprog包。...在我们开始讲解案例之前,我们将先简短地介绍一下二次规划的机理。 什么是二次规划 对于一个二次规划问题,首先要考虑的就是一个二次目标函数: ? 示例一: 目标函数 ?...化为标准型 想要用quadprog包求解二次规划,我们需要同时转化我们的目标函数和约束条件为矩阵形式。这里是官方文档的说明: ?...这是R的完整实现: ? ? 源代码GitHub地址:https://github.com/harryprince。 ?...Harry Zhu,擅长用Python和R进行数据建模、定量研究,目前就职于量子金服(Quantum Financial Service)。

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    在Python中实现Excel的单变量求解功能

    它是一个方便的工具,因此今天我们将学习如何在Python中实现单变量求解。 在Excel中如何进行单变量求解 如果你不熟悉Excel的单变量求解功能,它就在“模拟分析”中,如下图1所示。...我们可以使用Excel的单变量求解来反向求解y的值。转到功能区“数据”选项卡“预测”组中的“模拟分析->单变量求解”。通过更改y值,设置z=90。...图3 在Excel单变量求解中发生了什么 如果在求解过程中注意“单变量求解”窗口,你将看到这一行“在迭代xxx中…”,本质上,Excel在单变量求解过程中执行以下任务: 1.插入y值的随机猜测值 2.在给定...Python中的单变量求解 一旦知道了逻辑,我们就可以用Python实现它了。让我们先建立方程。...根据差异,我们可以确定该值是在范围的下半部分还是上半部分。 3.然后我们取新范围的中点并再次测试。根据需要多次重复步骤2-3,直到差异达到我们的误差范围。

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    在R里面对三元一次方程求解

    在R里面可以很容易进行矩阵求解,也就是线性代数,就是上面提到的 ax=b ,然后已知a是一个矩阵,3行3列,b是一个向量有3个元素,就可以求解x啦。 如果是数学计算里面的消元法,示例如下: ?...在R里面,问号可以查看帮助文档: ?`%*%` 可以看到,就是 Matrix Multiplication的运算符:矩阵相乘最重要的方法是一般矩阵乘积。...它只有在第一个矩阵的列数(column)和第二个矩阵的行数(row)相同时才有意义 。 ? 学会看帮助文档,是你R语言入门的开始!...拓展 在R里面解方程真的是非常方便啊,我不禁在想,如果我大学本科就知道了R这个神器,高等数学,线性代数,概率论应该就理解的更牢固吧?...如果大家还是本科在读,或者准备考研,不妨把R用起来,在你们的数学学习过程中,比如对标准型的一元三次方程 aX^*3*+bX^2+cX+d=0 呢?

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    FEC算法_粒子群算法

    (1) 编码矩阵为单位矩阵 一阶冗余 所谓一阶冗余算法,就是每n个数据插入一个冗余数据(也即FEC编码组长度为n+1);这n个数据和其对应的冗余数据构成一组数据,这组数据中丢掉任何一个数据都可以通过另外...: 可以求解出: 一般地,如果传输中丢失Di和Dj数据包,则Di和Dj的求解公式为: 令R1i=1、R2j=j,i=1,2,…, j=1,2,…,可以简化为: 采用伽罗华域运算,则上面的式子变为...令R1u = 1、R2u = u、R3u = u^2,则: 场景2,丢掉两个数据包Di、Dj,接收到两个冗余包Ck、Cm;经过推导可以化简为解如下二元线性方程组: 解方程可得: 若令R1j=1、R2j...=j、R3j=j^2,其中j=1,2,…,n,则上式Di和Dj的求解可简化为: 场景3,丢失三个数据包Di、Dj、Dk,且接收到三个冗余包C1、C2、C3,则经过简单的推导将丢失数据包的恢复计算抽象为解如下三元线性方程组...: 若令R1j=1、R2j=j、R3j=j^2,其中j=1,2,…,n,则上式Di和Dj的求解可简化为: 根据附录的三阶矩阵求逆公式,就可以直接求解出Di、Dj、Dk: 采用伽罗华域(gf())运算

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    线性方程组

    之所以如此,可能有两个原因:一是因为我们在初中的时候就已经学习过线性方程组,对它不陌生,正所谓“温故而知新”;二是矩阵的确是为了求解线性方程组而被提出的。...如果将线性方程组等号右侧的常数也纳入到矩阵中,其样式如下: 这种类型的矩阵称为增广矩阵。 对于增广矩阵,用下面所演示的步骤,完成对线性方程组的求解过程。...由此线性方程组,比较容易求得: 在上面的操作过程中,经过一系列的变换,最终得到了一个非常容易求解的矩阵,该矩阵称之为阶梯形矩阵。...= np.linalg.solve(A,b) # 调用 solve 函数求解 print(r) 输出结果为: [[ 4.5] [ 0.5] [-0. ]] 此结果中的三项依次对应为...从上述计算中可知,为了求解线性方程组,引入了矩阵——这项工作是19世纪英国数学家凯利发起的,自此之后,不仅形成了以矩阵为研究对象的数学分支,矩阵在电路、力学、量子力学、计算机科学等领域亦有广泛应用。

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    机器学习十大经典算法之最小二乘法

    梯度下降法只要保证目标函数存在一阶连续偏导,就可以使用。 2.最小二乘法的一些限制和解决方法: 要保证最小二乘法有解,就得保证ATA是一个可逆阵(非奇异矩阵);那如果ATA不可逆怎么办?...= ∑(yi - (a0 + a1*x + a2*x^2 + ... + ak*x^k))^2 3、最优化Loss函数,即求Loss对a0,a1,...ak的偏导数为0 3.1、数学解法——求解线性方程组...* x[xidx] xidx -= 1 x[xidx] = (b_matrix[i] - sij) / matrix[i][i] return x # 求解非齐次线性方程组...error)) return A # 数学解法:最小二乘法+求解线性方程组 def last_square_fit_curve_Gauss(xs, ys, order): X, Y =...(xs=xs, ys=ys, A=A) print('最小二乘法+求解线性方程组,误差下降为:{}'.format(error)) return A # 可视化多项式曲线拟合结果 def

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    【R语言在最优化中的应用】用Rdonlp2 包求解光滑的非线性规划

    由于约束条件的放宽,非线性规划问题可以更接近于现实生活中的种种问题,同时,求解难度也提高了很多。...当目标函数和约束函数光滑时,称之为光滑的非线性规划,其求解的难度要小于非光滑的非线性规划。...用 Rdonlp2 包求解光滑的非线性规划 对于无约束或者约束条件相对简单的非线性优化问题,stats 包中的 optim()、optimize()、constrOptim()、nlm()、nlminb...R中,Rdonlp2包是一个非常强大的包,可以方便快速地解决光滑的非线性规划问题。...name字符变量,如果不是默认值,则会在程序运行时在工作目录生成两个以 name 为主文件名,后缀分别为 pro、mes 的文件,其中 name.pro 文件为优化问题运行结果,name.mes文件为警告及其它信息

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    在VSCode中调用Jupyterlab和R

    details/122304257安装完成并连接服务器之后,我们需要安装一些拓展程序:Chinese (Simplified),Python和Jupyter插件:VScode登录上服务器之后,我们可以在终端或者左侧目录中创建文件...这时候我们就需要VScode中的一些插件来方便我们写代码。我们直接在左侧的拓展中搜索R,然后安装即可。...然后是代码补全:当我们把鼠标放到函数上时,还能看到帮助文档:如果需要直接在jupyter中安装R的内核,可以直接在终端打开的R中进行操作:install.packages('IRkernel')IRkernel...总结总的来说,R语言的IDE中,Rstudio是最为常用和流行的。而JupyterLab则更多地被应用在Python数据分析领域。...在本文中,我们介绍了如何通过安装插件,在VS Code中远程连接服务器,并愉快地开始编写Python和R代码。

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    机器学习1--线性回归模型

    3,R_square: 样本中总偏差平方和中,被回归平方和解释的百分比: ?...5,牛顿法: 在机器学习中,牛顿法、梯度下降法,都是主要的优化算法。 并不是所有的方程都有求根公式,或者求根公式很复杂,导致求解困难。利用牛顿法,可以迭代求解。...利用泰勒公式,在x0处展开,且展开到一阶,即f(x) = f(x0)+(x-x0)f'(x0) 求解方程f(x)=0,即f(x0)+(x-x0)*f'(x0)=0,求解x = x1=x0-f(x0)...在每次迭代中,除了要计算梯度向量还要计算Hessian矩阵,并求解Hessian矩阵的逆矩阵。...实际实现时一般不直接求Hessian矩阵的逆矩阵,而是求解如下方程组: H_k * d = - g_k 求解这个线性方程组一般使用迭代法,如共轭梯度法,等。

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    秩-线性代数中的信息浓度值

    系数矩阵A:表示线性方程组中未知数系数所构成的矩阵。 增广矩阵[A b]:将系数矩阵A与常数项向量b合并得到的矩阵。...直线: 在二维平面中,过原点的直线就是一个子空间。 平面: 在三维空间中,过原点的平面就是一个子空间。 矩阵的列空间和行空间: 矩阵的列向量或行向量生成的子空间。...非齐次线性方程组有解的条件: 设 A 是 m × n 矩阵, b 是 m × 1 矩阵,则非齐次线性方程组 Ax = b 有解的充分必要条件是:秩相等 r(A) = r(A|b),其中 (A|b) 是增广矩阵...无穷多解: 当 r(A) = r(A|b) < n 时,方程组有无穷多解。这个就是会出现自由变量。 求解方法 高斯消元法: 将增广矩阵化为行阶梯形或简化行阶梯形,通过回代法求解。...看第二行对比第一行就是往右移动了 行阶梯形矩阵就像是一座阶梯,每一阶的“台阶”都比上一阶的“台阶”向右移。 简化行阶梯形矩阵 满足行阶梯形矩阵的所有条件。 每一非零行的主元为1。

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    数学建模组队学习02---微分方程和动力系统(二)

    下面的这个内容属于我们的高等数学里面的微分方程这个章节的内容,下面的这个我放的是最简单的一类方程,就是我们的一阶线性微分方程,还有二阶常系数微分方程; 这个里面涉及我们的特征根,通解和特解相关的这个说明把...; 2)第8行就是求解在x=1位置处的导数值 4.Python求解微分方程解析解 我们看一下这个代码: 1)这个里面需要使用到一个模块sympy,如果你之前没有,需要在这个pycharm终端里面进行手动的安装...; 4)dsolve参数就是表示的,求解这个eq方程组,初始条件就是我们的con里面的内容; 5.3矩阵求解 1)首先第6行里面的A就是我们的系数矩阵; 2)eq实际上即使在描述这个方程组,x.diff...(t)表示的就是x对于t的微分,也就是导数; 3)A*x实际上就是我们的系数矩阵和未知参数的线性组合,我们把求解微分方程组的问题转化为求解线性方程组,使用矩阵求解,得到相同的结果; 示的就是x对于t的微分...,也就是导数; 3)A*x实际上就是我们的系数矩阵和未知参数的线性组合,我们把求解微分方程组的问题转化为求解线性方程组,使用矩阵求解,得到相同的结果;

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    线性代数知识汇总

    例如,在解析几何里,平面上直线的方程是二元一次方程;空间平面的方程是三元一次方程,而空间直线视为两个平面相交,由两个三元一次方程所组成的方程组来表示。含有 n个未知量的一次方程称为线性方程。...线性(linear)指量与量之间按比例、成直线的关系,在数学上可以理解为一阶导数为常数的函数 非线性(non-linear)则指不按比例、不成直线的关系,一阶导数不为常数。...是为求解线性方程组而引入的。...备注: 1)当方程组存在唯一解时,无须讨论解的结构. 2)下面的讨论都是假设线性方程组有解. 5.5 向量空间 5.5.1 封闭的概念 定义:所谓封闭,是指集合中任意两个元素作某一运算得到的结果仍属于该集合...(对加法封闭) 若 a ∈ V, l ∈ R,则 l a ∈ V .

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    【数学建模】【优化算法】:【MATLAB】从【一维搜索】到】非线性方程】求解的综合解析

    优势: 收敛速度快: 二次收敛速度使其在接近根时具有极高的精度。 精度高: 利用一阶和二阶导数信息,提高求解精度。 适用范围广: 适用于目标函数光滑且二次可导的情况。...在非线性系统求解竞赛中,利用牛顿法可以高效地求解复杂的非线性方程组。...求解非线性方程组:调用 newton_method 函数,求解非线性方程组,并打印结果。 总结: 牛顿法通过利用目标函数的一阶和二阶导数信息,能够快速逼近函数的根。...在非线性系统求解竞赛中,利用牛顿法可以高效地求解复杂的非线性方程组。...在非线性方程求解竞赛中,利用割线法可以找到方程的精确解。

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    关于矩阵的秩及求解Python求法

    关于消元法求解线性方程组 可将系数和结果转换为矩阵,并可令B为增广矩阵 将A、B通过消元法求解 所有的m*n的矩阵经过一系列初等变换,都可以变成如下的形式: r就是最简矩阵当中非零行的行数,它也被称为矩阵的秩...我们把A矩阵的秩记作: R(A),那些方程组中真正是干货的方程个数,就是这个方程组对应矩阵的秩,阶梯形矩阵的秩就是其非零行数! 一个矩阵经过初等变换,它的行列式保持不变。...线性方程组的解 我们理解了矩阵的秩的概念之后,看看它在线性方程组上的应用。...我们先来看结论: 当R(A) R(B)时无解 当R(A) = R(B) = n时,有唯一解 当R(A) = R(B) < n时,有无数解 #!...np.linalg.matrix_rank(A))) # A的秩为3 # B的秩 print("B的秩为{}".format(np.linalg.matrix_rank(B))) # B的秩为3 # 求解方程

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