NLopt是一個開源的C++庫,旨在解決非線性最佳化問題。它提供了多種最佳化算法接口,包括但不限於局部搜尋(如L-BFGS)、全局搜尋(如遺傳算法)以及其他高級方法。這些算法可以套用於無約束最佳化、有界最佳化、多目標最佳化等問題。
NLopt的算法命名規則反映了其最佳化類型和導數要求。例如,NLOPT_LN_COBYLA表示無導數局部最優的COBYLA算法,適用於不需要導數信息的情況。而對於有導數信息的問題,可以使用如NLOPT_LN_COBYLA等算法。
無導數全局最優算法,如NLOPT_GN_DIRECT和NLOPT_GN_DIRECT_L,是NLopt中特別適用於沒有解析導數可用的情況。這些算法通過直接在搜尋空間中探索來尋找最優解,其中NLOPT_GN_DIRECT更側重於全局搜尋,而NLOPT_GN_DIRECT_L則在局部搜尋方面表現更好。
NLopt還支持一些特定的算法,如SUBPLEX,這是一種專門設計用於處理約束最佳化問題的算法。它可以通過處理線性模型中的套用問題來找到非線性模型的最優解。
總的來說,NLopt提供了一個全面的工具集,適用於各種非線性最佳化問題,包括那些沒有解析導數可用或具有複雜約束的問題。