Global Optimization Toolbox

 

Global Optimization Toolbox

Mehrere Maxima, mehrere Minima und nicht glatte Optimierungsprobleme lösen

Definieren und Lösen von Optimierungsproblemen

Definieren Sie Ihr Optimierungsproblem, wenden Sie einen Solver an und richten Sie Optionen für das Algorithmusverhalten, Toleranzen, Stoppkriterien und individuelle Konfigurationen ein.

GlobalSearch und MultiStart

Wenden Sie farbverlaufsbasierte Solver an, um bei der Suche nach globalen Maxima von mehreren Punkten ausgehend, lokale Minima zu finden . Lösen Sie Probleme mit oder ohne Nebenbedingungen, die glatt sind.

Surrogat-Optimierung

Suchen Sie bei Problemen mit zeitaufwendigen Zielfunktionen, die u. U. nicht glatt sind, nach globalen Minima. Der Solver erstellt eine Annäherung an die Funktion, die schnell ausgewertet und minimiert werden kann.

Mustersuche

Beginnen Sie am aktuellen Punkt und fügen Sie eine Reihe von Vektoren hinzu, um neue Testpunkte zu erhalten. Bewerten Sie die Zielfunktion der Testpunkte und nutzen Sie diese Informationen zur Aktualisierung des aktuellen Punkts. Wiederholen Sie den Vorgang, bis der aktuelle Punkt optimal ist.

Genetischer Algorithmus

Suchen Sie nach globalen Minima, indem Sie die Grundsätze der Evolution imitieren und wiederholt eine Population von Einzelpunkten mithilfe von Regeln modifizieren, die nach Genkombinationen in der biologischen Reproduktion modelliert sind.

Partikelschwarm

Suche nach globalen Minima mithilfe eines Algorithmus, der an das Verhalten schwärmender Insekten angelehnt ist. Jedes Partikel bewegt sich mit einer Geschwindigkeit und in eine Richtung, die vom besten Standort beeinflusst wird, die das Partikel bzw. der Schwarm gefunden hat.

Simulated Annealing

Suchen Sie nach globalen Minima mit einen probabilistischen Suchalgorithmus, der den physischen Vorgang des Ausglühens imitiert. Hierbei wird ein Stoff erhitzt und die Temperatur dann langsam abgesenkt, um Mängel zu mindern und dabei Systemenergie zu minimieren.

Mehrziel-Optimierung

Identifizieren Sie die Pareto-Front, also die Menge nicht dominierter Lösungen, bei Problemen mit mehreren Zielen sowie oberen und unteren, linearen und nicht linearen Schranken. Verwenden Sie entweder die Mustersuche oder den genetischen Algorithmus-Solver.

„Ich ... habe in der Global Optimization Toolbox einen Mustersuche-Algorithmus angewendet, um bezüglich Faktoren wie Durchsatz, erforderliche Produktionsausstattung, Personalbedarf und Ausschuss zu optimieren. Die Beurteilung aller möglichen Modellvarianten würde Tausende von Experimenten erfordern. Die gleichen Ergebnisse erhielt ich mit einem Bruchteil dieser Zahl mithilfe des Mustersuche-Algorithmus.“

Marius Gemeinhardt, Daimler AG

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