أرتليس نيترو

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

Artelys Knitro عبارة عن حزمة برامج تجارية لحل مشاكل التحسين الرياضي غير الخطي واسعة النطاق.

KNITRO (الاسم الأصلي للحل) هو اختصار لـ " تحسين منطقة الثقة لنقطة داخلية غير خطية " ( حيث لا يُنطق حرف "K")، وقد شارك في ابتكاره كل من ريتشارد والتز ، وخورخي نوسيدال ، وتود بلانتينغا ، وريتش بيرد . طُرح لأول مرة عام 2001، كنتيجة لبحث أكاديمي في جامعة نورث وسترن . [ 1 ] لاحقًا، طورته شركة Ziena Optimization LLC، التي استحوذت عليها لاحقًا شركة Frech Artelys .

يجب تقديم مسائل التحسين إلى برنامج Knitro بصيغة رياضية، وينبغي أن توفر طريقة لحساب مشتقات الدوال باستخدام المصفوفات المتفرقة (يستطيع Knitro حساب تقريب المشتقات، ولكن في معظم الحالات يكون توفير المشتقات الدقيقة مفيدًا). ​​غالبًا ما يكون من الأسهل تطوير مسألة التحسين في لغة نمذجة جبرية . تقوم بيئة النمذجة بحساب مشتقات الدوال، ويتم استدعاء Knitro كـ"مُحلِّل" من داخل هذه البيئة. [ 2 ]

تم حل مسائل الفئات بواسطة أرتليس نيترو

تتخصص Knitro في التحسين غير الخطي ولكنها تحل أيضًا مجموعة واسعة من مشاكل التحسين: [ 3 ]

  • المسائل غير الخطية العامة (NLP)، بما في ذلك المسائل غير المحدبة
  • أنظمة المعادلات غير الخطية
  • المسائل الخطية (LP)
  • المسائل التربيعية (QP/QCQP/SOCP)، سواء كانت محدبة أو غير محدبة
  • مسائل المربعات الصغرى / الانحدار، الخطي وغير الخطي
  • البرامج الرياضية ذات القيود التكميلية (MPCC/ MPEC )
  • مسائل البرمجة غير الخطية ذات الأعداد الصحيحة المختلطة (MIP/MINLP)
  • مسائل التحسين الخالية من المشتقات (DFO)

الخوارزميات

يحتوي برنامج Artelys Knitro على مجموعة واسعة من خوارزميات التحسين.

محلل البرمجة غير الخطية (NLP)

يُقدّم برنامج Knitro أربع خوارزميات تحسين مختلفة لحلّ مسائل التحسين. [ 4 ] اثنتان منها من نوع النقطة الداخلية ، واثنتان من نوع المجموعة الفعّالة . من المعروف أن لهذه الخوارزميات خصائص مختلفة جوهريًا؛ فعلى سبيل المثال، تتبع طرق النقطة الداخلية مسارًا عبر المنطقة الممكنة، بينما تميل طرق المجموعة الفعّالة إلى البقاء على الحدود. يوفر Knitro كلا النوعين من الخوارزميات لمرونة أكبر في حلّ المسائل، ويسمح بالانتقال من خوارزمية إلى أخرى أثناء عملية الحلّ. كما يوفر البرنامج خيار بدء متعدد لتسريع حساب الحد الأدنى العالمي .

محلل البرمجة غير الخطية المختلطة (MINLP)

توفر Knitro أدوات لحل نماذج التحسين (الخطية وغير الخطية) باستخدام متغيرات ثنائية أو صحيحة. يقدم كود البرمجة الخطية المختلطة (MIP) في Knitro ثلاث خوارزميات للبرمجة غير الخطية ذات المتغيرات الصحيحة المختلطة (MINLP): [ 5 ]

سمات

يدعم برنامج Artelys Knitro مجموعة متنوعة من لغات البرمجة والنمذجة، بما في ذلك [ 6 ] .

  • واجهات برمجة تطبيقات كائنية التوجه للغات C++ و C# و Java و Python
  • واجهات موجهة نحو المصفوفات للغات جوليا، وسي، وفورتران، وماتلاب، وآر
  • روابط إلى لغات النمذجة: AIMMS و AMPL و GAMS و JuMP و MPL
  • روابط إلى برنامج Excel من خلال Frontline Solvers

تتضمن Artelys Knitro أيضًا عددًا من الميزات الرئيسية:

  • مجموعة كبيرة من خيارات المستخدم الموثقة جيدًا [ 7 ] وموالف تلقائي
  • (متوازي) بدء متعدد لتحسين عالمي
  • تقريب المشتقات والتحقق منها
  • محلل داخلي

المنصات المدعومة

تتوفر أحذية Artelys Knitro على المنصات التالية:

  • ويندوز 64 بت
  • لينكس x86_64
  • نظام التشغيل MacOS 64
  • معالجات ARM لتحسين الأنظمة المدمجة [ 8 ]

مراجع

  1. ↑ خلفية زينا (ملف PDF)
  2. ↑ ريتشارد هـ. بيرد؛ خورخي نوسيدال؛ ريتشارد أ. والتز (2006)، Knitro: حزمة متكاملة للتحسين غير الخطي ، الصفحات 35-59 ، doi : 10.1007/0-387-30065-1_4 ، Wikidata Q60016580  
  3. ↑ خورخي نوسيدال ؛ ستيفن ج. رايت (2006). التحسين العددي ( الطبعة الثانية). سبرينغر ساينس + بيزنس ميديا . doi : 10.1007/978-0-387-40065-5 . ISBN  978-0-387-30303-1. Wikidata Q97664816 . 
  4. ↑ خوارزميات معالجة اللغة الطبيعية Artelys Knitro
  5. ↑ خوارزميات Artelys Knitro MINLP
  6. ↑ مميزات أرتليس نيترو
  7. ↑ دليل مستخدم أرتيليس نيترو
  8. ↑ معالجات Artelys Knitro و ARM