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用Python求解带线性不等式约束的最小二乘问题

带线性不等式约束的最小二乘问题是一种优化问题,旨在找到满足一组线性不等式约束条件的最小二乘解。Python提供了多种优化库和工具,可以用于求解这类问题,如SciPy、CVXPY、Pyomo等。

其中,SciPy是一个强大的科学计算库,提供了optimize模块,其中包含了多种优化算法。对于带线性不等式约束的最小二乘问题,可以使用SciPy中的linprog函数进行求解。linprog函数使用线性规划算法,可以处理带有不等式约束的优化问题。

以下是一个使用SciPy求解带线性不等式约束的最小二乘问题的示例代码:

代码语言:txt
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import numpy as np
from scipy.optimize import linprog

# 定义目标函数的系数矩阵
c = np.array([1, 1])

# 定义不等式约束条件的系数矩阵
A = np.array([[-1, 2],
              [1, 2],
              [2, 1]])

# 定义不等式约束条件的上界
b = np.array([4, 12, 10])

# 求解带线性不等式约束的最小二乘问题
res = linprog(c, A_ub=A, b_ub=b)

# 输出最优解
print('最优解:', res.x)
print('最优目标函数值:', res.fun)

在这个示例中,目标函数的系数矩阵c为[1, 1],不等式约束条件的系数矩阵A为[[-1, 2], [1, 2], [2, 1]],不等式约束条件的上界b为[4, 12, 10]。通过调用linprog函数,可以得到最优解res.x和最优目标函数值res.fun。

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