Desenvolvimento de um interpretador de problemas para otimização não linear
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Data
2014-03-10
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Resumo
No âmbito da resolução de problemas de otimização não linear, existem
problemas com expressões das funções envolvidas demasiado complexas, não suaves
ou até mesmo desconhecidas, com derivadas não disponíveis, não sendo assim possível
recorrer a métodos baseados em derivadas. Desta forma, para a sua resolução são
utilizados em alternativa métodos de pesquisa directa. Para a resolução deste tipo de
problemas foi criada uma API (Application Programming Interface), em tecnologia
Java, baseada nesses métodos de pesquisa directa. Para a utilização dessa ferramenta
é necessário que os problemas se encontrem na sua forma geral, ou seja, é necessário
estarem definidos dados de entrada como a função objetivo, ponto inicial e funções
restrição, se existirem.
Na presente dissertação é apresentada uma ferramenta, em tecnologia Java, capaz
de formular esses problemas a partir de ficheiros codificados em AMPL (A Modeling
Language for Mathematical Programming). Dessa formulação resulta um ficheiro
Java, que, uma vez compilado, pode ser utilizado como instância da classe utilizada
pela API supra mencionada, contendo todos os dados do problema. Desta forma,
tendo como dados de entrada o ficheiro criado, é possível chegar à solução do
problema utilizando a API.
In the context of solving nonlinear optimization problems, there are problems with too complex expressions, with unknown derivatives, and thus it is not possible to use derivative based optimization methods to solve them. Therefore Direct Search Methods can be used as an alternative. Based on those methods, it was created an API (Application Programming Interface), using JAVA technology, to solve this kind of problems. Problems must be in their general form to allow the utilization of this tool, i.e., input data must be de ned such as the objective function, initial point and constraint functions, if there are any. In this work it is presented a tool, developed in Java, capable of formulating these problems from les encoded in AMPL (A Modeling Language for Mathematical Programming). This formulation results in a Java le, which after being compiled can be used as an instance of the class used by the above mentioned API, containing all the data of the problem. Thus, taking as an input the created le it is possible to nd the solution for the problem using the API.
In the context of solving nonlinear optimization problems, there are problems with too complex expressions, with unknown derivatives, and thus it is not possible to use derivative based optimization methods to solve them. Therefore Direct Search Methods can be used as an alternative. Based on those methods, it was created an API (Application Programming Interface), using JAVA technology, to solve this kind of problems. Problems must be in their general form to allow the utilization of this tool, i.e., input data must be de ned such as the objective function, initial point and constraint functions, if there are any. In this work it is presented a tool, developed in Java, capable of formulating these problems from les encoded in AMPL (A Modeling Language for Mathematical Programming). This formulation results in a Java le, which after being compiled can be used as an instance of the class used by the above mentioned API, containing all the data of the problem. Thus, taking as an input the created le it is possible to nd the solution for the problem using the API.
Descrição
Dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Palavras-chave
Tecnologia (JAVA) , AMPL , Problemas de otimização não linear , Codificação de problemas , Interpretadores