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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

股票交易策略优化 已知数据: 假设某只股票在一个交易日中的价格变化函数如下: 其中,t是交易时间,以小时为单位。我们希望找到在交易日内(0到10小时)最佳的买入和卖出时机,以最大化利润。...定义约束条件:矩阵 A 和向量 b 分别表示线性约束条件的系数矩阵和右端项,lb 和 ub 表示变量的下界和上界。 求解线性规划问题:调用 linprog 函数,求解最优生产计划,并打印结果。...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。...MILP 可以通过分支定界法、割平面法等求解。该方法在处理整数和连续变量混合的优化问题中具有独特优势。 优势: 精度高: 可以精确求解具有整数约束的优化问题。...矩阵 A 和向量 b 表示线性不等式约束,向量 lb 和 ub 表示变量的下界和上界。 求解混合整数线性规划问题:调用 intlinprog 函数,求解最优选址方案,并打印结果。

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文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (380)-- 算法导论24.4 12题

十二、给出一个有效算法来解决 $Ax⩽b$ 的差分约束系统,这里 $b$ 的所有元素为实数,而变量 $x_i$ 中某个给定的子集是整数。如果要写代码,请用go语言。...文心一言: 差分约束系统问题通常用于解决带有约束条件的系统,如 Ax \leqslant b,其中 A 是一个系数矩阵,b 是一个约束向量,而 x 是我们要求解的变量向量。...对于给定的差分约束系统 Ax \leq b,其中 A 是一个系数矩阵,x 是变量向量,b 是实数向量,并且 x 中的某个子集必须是整数,我们可以通过以下步骤来求解: 构建图模型:将每个变量 x_i 视为一个节点...最优解:当所有变量都是整数时,如果满足所有约束,则该解是最优解。 Go语言实现 Go语言本身没有内置的线性规划求解器,但可以使用第三方库,如gonum中的mat包来构建和解决LP问题。...对于MILP问题,你可能需要使用专门的MILP求解器,并在Go中通过接口调用它们。这可能涉及到更复杂的设置,包括设置变量类型(连续或整数)和处理求解器的输出。

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    【运筹学】对偶理论 : 总结 ( 对偶理论 | 原问题与对偶问题对应关系 | 对偶理论的相关结论 ) ★★★

    \sum_{j = 1}^n c_j x_j \leq \sum_{i = 1}^{m} y_i b_i 弱对偶定理推论 1 : 原问题 任何一个 可行解 的目标函数值 , 都是其对偶问题 目标函数值的下界...) 的约束方程符号是 \geq , 因此 对偶问题的约束方程符号 与 原问题变量 符号一致 ; 如果当前线性规划问题 目标函数是求最小值 , 原问题就是下面的问题 , 其对偶问题 ( 上面的 )...的约束方程符号是 \leq , 因此 对偶问题的约束方程符号 与 原问题变量 符号相反 ; 变量符号 : 如果当前线性规划问题 目标函数是求最大值 , 原问题就是上面的问题 , 其对偶问题 ( 下面的...) 的约束方程符号是 \geq , 因此 对偶问题的变量符号 与 原问题约束方程符号 符号相反 ; 如果当前线性规划问题 目标函数是求最大值 , 原问题就是上面的问题 , 其对偶问题 ( 下面的...) 的约束方程符号是 \geq , 因此 对偶问题的变量符号 与 原问题约束方程符号 符号一致 ; 3、对偶问题的解 ① 互为对偶的两个问题 , 或者同时都有最优解 , 或者同时都没有最优解 ; ②

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    运筹学教学|十分钟快速掌握割平面法及对偶单纯形法(附Java代码及算例)

    而且对偶单纯形法更加“强大”,因为它可以在等式右端(b)为负值时直接求解,这也是选择使用它的大多数场景。...每次更新单纯形表时,我们先从最右侧的B^-1b一栏找到最小的负数(如果都为正数,则最优解以找到),确定为第y行;第二,依照单纯形法的方法更新检验数;第三,对第y行的所有小于0的数,计算theta = 检验数...最后,用单纯形法同样的方法,将x列对应的变量入基,y行对应的变量出基。 不断迭代,知道所有B^-1b都大于0。...一些变量: public int variableNr; // 变量个数 public int constraintNr; // 约束方程个数 public ArrayList> A; // 约束方程系数 public ArrayList b; // 自由变量 public ArrayList c; // 目标函数系数

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    首次在智能手机上训练BERT和ResNet,能耗降35%

    同时,当前基于设备的训练方法不支持训练现代架构和大模型。在边缘设备上训练更大的模型不可行,主要是有限的设备内存无法存储反向传播激活。...对于部署在真实世界边缘设备上的模型,当边缘设备出现空闲并可以计算周期时就会进行训练,例如谷歌 Gboard 会在手机充电时安排模型更新。因此,POET 也包含了严格的训练限制。...从而释放了宝贵的内存,可用于存储后续层的激活。当再次需要删除的张量时,该方法会根据谱系的规定从其他相关的激活中重新计算。而分页,也称为 offloading,是一种减少内存的补充技术。...在分页中,不是立即需要的激活张量从主存储器调出到二级存储器,例如闪存或 SD 卡。当再次需要张量时,将其分页。 图 2 显示了一个八层神经网络的执行时间表。...我们可以删除激活({T3, L2}, {T4, L3}) 来释放内存,当后向传播过程中需要这些激活时,可以再重新实现它们({T14, L3}, {T16, L2})。

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    【运筹学】对偶理论总结 ( 对称性质 | 弱对偶定理 | 最优性定理 | 强对偶性 | 互补松弛定理 ) ★★★

    对称形式特点 : 目标函数求最大值时 , 所有约束条件都是 小于等于 \leq 符号 , 决策变量大于等于 0 ; 目标函数求最小值时 , 所有约束条件都是 大于等于 \geq 符号, 决策变量大于等于...}\end{array} 对称形式 P 要求 : 目标函数求最大值 约束方程是 小于等于 不等式 相关系数 : 目标函数系数是 C 约束方程系数是 A 约束方程常数是 b 3 ....\end{cases}\end{array} 对偶问题 D 要求 : 求最小值 约束方程时 大于等于 不等式 相关系数 : 目标函数系数是 b^T 约束方程系数是 A^T 约束方程常数是 C...如果其中 一个线性规划问题可行 , 但是 目标函数无界 , 则 另外一个问题没有可行解 ; 如果其中 一个线性规划问题不可行 , 其 对偶问题不一定不可行 ; 弱对偶定理推论 3 : 在一对 对偶问题...+ x_2 - x_3 = 6 \end{cases} 方程 , 该方程组 2 个等式 , 3 个变量 , 如果再得到一个方程 , 就可以得到三个方程 ; 根据 对偶理论中的 强对偶性 , 如果

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    Python实现固定效应回归模型实现因果关系推断

    图(B):混杂因素 内生性:如果存在一个混杂因素可以解释x和y之间的关系,则x是内生的。x和y之间的相关性也无法解释或毫无意义。您能说冰淇淋销售与鲨鱼袭击之间存在正相关关系吗?...在面板数据中,您拥有所有时间段内个人的数据点。基本的面板数据回归模型类似于方程式(1),其中?和?是系数,而i和t是个体和时间的指标。面板数据使您可以控制变量并说明各个变量的差异性。...的无偏差估计。 在面板数据上运行OLS时,它也称为“池化OLS”。当每个观察值彼此独立时,这是没问题的,虽然这不太可能,因为面板数据中同一个人的观察是相关的。...在没有明确指定Z_it和W_i的情况下,OLS中?的估计几乎可以肯定是有偏差的。这是因为未在方程式中指定Z_it和W_i使得它们变得不可观察并合并到误差项?_it中。...当有多个个体i = 1,…N时,?_i可以视为具有各自系数?_i的一组(N-1)个虚拟变量D_i的简写,如图所示。等式(4)是您在回归输出中看到的。 ?

    4.8K41

    【易错概念】以太坊存储类型(memory,storage)及变量存储详解

    Storage变量是指永久存储在区块链中的变量。Memory 变量则是临时的,当外部函数对某合约调用完成时,内存型变量即被移除。...这个错误是因为当栈深超过16时发生了溢出。官方的“解决方案”是建议开发者减少变量的使用,并使函数尽量小。...当然还有其他几种变通方法,比如把变量封装到struct或数组中,或是采用关键字memory(不知道出于何种原因,无法用于普通变量)。...= 2; // 通过 y 修改 x,可行 delete x; // 清除数组,同时修改 y,可行 // 下面的就不可行了;需要在 storage 中创建新的未命名的临时数组...当发生这种情况时,通过递归地应用上面定义的计算来找到值的位置。这听起来比它更复杂。

    2.8K20

    连载 | 深度学习入门第五讲

    为了量化我们如何实现这个目标,我们定义一个代价函数(也称为损失函数): 这里 w 表示所有的网络中权重的集合,b 是所有的偏置,n 是训练输入数据的个数,a 是表 示当输入为 x 时输出的向量,求和则是在总的训练输入...此外,代价函数C(w,b) 的值相当小,即 C(w,b) ≈ 0,精确地说,是当对于所有的训练输入 x,y(x) 接近于输出a 时。...因此如果我们的学习算法能找到合适的权重和偏置,使得 C(w, b) ≈ 0,它就能很好地工 作。相反,当 C(w, b) 很大时就不怎么好了,那意味着对于大量地输入,y(x) 与输出 a 相差很大。...而且神经网络中我们经常需要大量的变量——最大的神经网络有依赖数亿权重和偏置的代价函数,极 其复杂。用微积分来计算最小值已经不可行了。...在实践中,为了计算梯度 ∇C,我们需要为每个训练输入 x 单独地计算梯度值 ∇Cx,然后求平均值, 。不幸的是,当训练输入的数量过大时会花费很⻓时间,这样会使学习变得相当缓慢。

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    游游的水果大礼包(枚举)

    题目链接:https://ac.nowcoder.com/acm/problem/255193 题解 题目解析 就拿第一个例子来看,当选择组成1个一号礼包和1个二号礼包时最大的价值是3元,而选择2个二号礼包时...= 0; cin>>n>>m>>a>>b; long long ret = 0; for(long long x = 0;xx+b*y); } std::cout<<ret<<std::endl; return 0; } 贪心不可以的原因 这道题一开始会让人很容易就想到使用贪心...但是可以发现,如果选择2个二号礼包,最大的价值是4元。因此,贪心算法是不可行的。...枚举的题型总结 像本题,出现可以构成方程式,并且可以使用已有条件去解析方程式时,可以使用枚举,将其中的一个未知量枚举,使用该枚举出来的未知量进行计算另外一个未知量从而解出方程式,最终得到答案。

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    线性规划之单纯形法【超详解+图解】

    5.2如何判断最优     如前所述,基变量可由非基变量表示:     目标函数z也可以完全由非基变量表示:     当达到最优解时,所有的 应小于等于0。...当存在j, >0时,当前解不是最优解,为什么?     当前的目标函数值为z0,其中所有的非基变量值均取0。由之前分析可知, =0代表可行域的某个边界,是 的最小值。...5.5终止条件     当目标函数用非基变量的线性组合表示时,所有的系数均不大于0,则表示目标函数达到最优。     如果,有一个非基变量的系数为0,其他的均小于0,表示目标函数的最优解有无穷多个。...B|,列数=|N| 也就是说,约束条件只用m个,尽管B和N不断交换,但同一时间还是只有m个约束(基本变量)n个非基变量 注意改写成松弛型后a矩阵实际系数为负 (一个优化 a[i][e]为0的约束没必要带入了...1.原始线性规划 对偶线性规划 2.对于 最大化 cx 满足约束 Axb x>0 对偶问题为 最小化 bx 满足约束 ATx>=c x>0 (AT为A的转置) 可以转化很多问题来避免初始解不可行 我来秀智商了

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    线性代数精华3——矩阵的初等变换与矩阵的秩

    我们把x4=−3带入,可以解出 ? 。 ? 因为消元之后,方程组的数量少于变量的数量,我们无法解出所有的变量。其中的 ? 可以取任何值。...Dt矩阵是经过初等行变换的结果,我们还可以再对它进行列变换,将它变得更简单,我们只要交换第三和第三列,之后就可以通过初等列变换把第五列消除,之后它就变成了下面这个样子: ?...我们先来看结论: 当R(A) B)时无解 当R(A) = R(B) = n时,有唯一解 当R(A) = R(B) 时,有无数解 证明的过程也很简单,主要就是利用矩阵秩和最简矩阵的定义。...我们假设R(A)=r,并将B矩阵化简成最简形式,假设得到的结果是: ? (1) 显然,当R(A) B)时,那么矩阵中 ? 的 ? ,那么第r + 1行对应的方程0 = 1矛盾,所以方程无解。...上面写出的解的形式即是线性方程组的通解。 齐次线性方程组 如果我们将上面的线性方程组的常数项都置为0,就称为齐次线性方程组,如下: ? 齐次方程组最大的特点就是当 ? 时一定有解,称为方程组的零解。

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    【深度学习】伯克利人工智能新研究:通过最大熵强化学习来学习各种技能

    因为只知道一种行为方式会使agent(指能自主活动的软件或者硬件实体)容易受到现实中常见的环境变化的影响。例如,想让一个机器人(图2)在一个简单的迷宫中导航到它的目标(蓝色X)。...但是,如果我们通过阻塞上面的通道来改变环境(图2b),那么agent的解决方案就变得不可行的了。 由于在学习过程中,agent完全专注于上面的通道从而忽视了下面的通道。...因此,agent将会意识到所有引导解决任务的行动,这些行动可以帮助agent适应不断变化的情况,其中一些解决方案可能会变得不可行。...柔性贝尔曼方程和柔性Q学习 通过使用柔性贝尔曼方程,我们可以获得最大熵目标的最佳解决方案 ? 其中 ? 柔性贝尔曼方程可以被证明为熵增回报函数的最佳Q函数(例,Ziebart 2010)。...然而,在连续域中,有两个主要的挑战。首先,精确的动态编程是不可行的,因为柔性贝尔曼的等式方程需要对每个状态和行为进行控制,并且softmax涉及到整个行动空间的集成。

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    深度学习不只是“Import Tensorflow”(下)

    数学上是这样的: vₖ = x₁ × w₁ + x₂ × w₂ . . . + xᵢ × wᵢ + bₖ. 换言之,任何神经元的输出vₖ仅仅是xᵢ×wᵢ的所有i值加上bₖ的总和。...这就是为什么我们将函数压缩为一个简单而优雅的方程: vₖ = ∑ ( xᵢ × wᵢ ) + bₖ 为了澄清,下标ₖ表示节点的当前层,从输入层开始。 这样不是更好看吗?...将我们在每个节点上的现有方程通过sigmoid函数后,我们修改后的方程为: yₖ = σ ( vₖ ) or yₖ = σ ( ∑ ( xᵢ × wᵢ ) + bₖ ) 将此组件添加到我们的关系图中,现在我们有...但是当我们开始处理越来越多的变量并进入越来越高的维度时,神经网络变得非常有用。我的意思是,我们怎么会想出一个能精确映射上千个变量的模型呢? 答案是——我们没有。这就是神经网络的作用!...让我重申: 当加权输入被加在一起并在每个节点上通过一个激活函数时,神经网络获得了建模复杂非线性i维关系的能力。 这就是为什么神经网络如此有用。

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    Sklearn、TensorFlow 与 Keras 机器学习实用指南第三版(九)

    方程 B-1. f(x, y)的偏导数 ∂f ∂x = ∂(x 2 y) ∂x + ∂y ∂x + ∂2 ∂x = y ∂(x 2 ) ∂x + 0 + 0 = 2 x y ∂f ∂y = ∂(x 2...更准确地说,导数被定义为通过该点x[0]和函数上另一点x的直线的斜率的极限,当x无限接近x[0]时(参见方程 B-2)。 方程 B-2....逆向模式自动微分 这个想法是逐渐沿着图向下走,计算f(x, y)对每个连续节点的偏导数,直到达到变量节点。为此,逆向模式自动微分在方程 B-4 中大量依赖于链式法则。 方程 B-4....它默认为操作的名称(例如,"pow"),但当调用操作时您可以手动定义它(例如,tf.pow(x, 3, name="other_name"))。...但是,使用全局变量可能会很快变得混乱,因此通常应该将变量(和其他资源)封装在类中。

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    【机器学习与实现】线性回归分析

    (二)线性回归方程 1、一元线性回归 一元线性回归由大体上有线性关系的一个自变量和一个因变量组成;模型是 Y=a+ bx +ε ( X 是自变量, Y 是因变量, ε 是随机误差)。...① 正规解方程法(最小二乘法) ② 梯度下降法 (一)正规解方程法(最小二乘法) 1、线性回归模型方程 假设房屋价格与以下因子(自变量或者特征)存在线性关系,求解预测房屋 m 的价格(因变量或者预测量...θ 的推导过程: 当 X_b^TX_b 可逆时,上述解称为线性回归权系数向量的最小二乘解(基于均分误差/平方误差最小化)。...上面两个黑色框的求导结果是根据下面两条函数对向量和矩阵的求导规则: 当 A 是实对称矩阵时,有 \begin{aligned}\frac{\partial (a^TAx)}{\partial x}...}=a\end{aligned} 7、最小二乘解的缺点 当 X_b^TX_b 不可逆时无法求解; 即使可逆,逆矩阵求解可能计算很复杂; 求得的权系数向量 \theta 可能不稳定,即样本数据的微小变化可能导致

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    超GFlowNet 4个数量级加速

    例如,(a) 在对齐大型语言模型时,r(x) 可以表示人类偏好[43, 42];(b) 在分子/材料设计中,它可以指定样本的测量或计算属性与某些功能要求的接近程度[2];(c) 在建模物理系统的热力学平衡系集合时...通过将方程(4)中的原始边缘化自洽性分解为方程(7)中高度并行的边缘化自洽性,我们得到了O(KD·D·D!)个约束。尽管约束数量增加了,但通过对约束进行抽样,训练边缘化自洽性变得高度可扩展。...当条件网络pϕ的样本接近于边缘网络pθ时,这些样本可以作为来自边缘网络pθ的近似样本。否则,我们还可以使用重要性采样来获得无偏估计。...3) 高维问题上的训练不可扩展 当最小化log pϕ(x|σ)与目标log p(x)之间的差异时,ARMs需要对条件概率求和以评估log pϕ(x|σ)。...此外,当维数很高时,从ARMs获取REINFORCE梯度估计器的蒙特卡洛样本是很慢的。由于固定的输入顺序,这个过程需要D个顺序抽样步骤,使得更具成本效益的抽样方法如持续性MCMC变得不可行。

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    秩-线性代数中的信息浓度值

    解的个数 唯一解:当且仅当rank(A) = rank([A b]) = n(n为未知数的个数)时,方程组有唯一解。这个也好理解,就是我上面说的,每一个都线性无关,信息最大。...你想现在有4个方程,然后就求出来秩为1,意味着要有3个自由变量,自由就是无限。 无解:当rank(A) ≠ rank([A b])时,方程组无解。...非齐次方程组的所有解就是过这个点并且平行于齐次方程组解空间的直线或平面。 解的个数 无解: 当 r(A) ≠ r(A|b) 时,方程组无解。...这个没什么好说的。 无穷多解: 当 r(A) = r(A|b) 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。...矩阵的逆: 当系数矩阵 A 可逆时,方程组的解为 x = A⁻¹b。 行阶梯形矩阵 非零行在所有零行的上方。 每一非零行的首非零元(称为主元)的列指标严格大于上一行非零行的首非零元的列指标。

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    领券