Microsoft Solver Foundation 满足我的需求吗？

Question

我正在研究线性和非线性编程（优化）框架的选项。

要求是：

1. 支持大约线性和非线性规划问题。 100-1000 个变量和最多大约 1000 个约束（我认为这非常简单）。 非线性问题具有涉及多个变量的乘法或除法的约束 - 没有比这更复杂的了。

2. 与 MS 环境（SQL Server、MS Access、.NET、Excel）集成良好

3. 很高兴获得支持对于特别问题定义（即某种脚本语言或支持在 Excel 前端定义和解决问题）

4. 我会单独使用 Excel，但我还需要能够以编程方式（.NET 环境）连接到求解器以解决更大的问题。

对于编程访问，我打算开发一个求解器的抽象接口（这样我们就可以在需要时更改求解器）。 然后我偶然发现了 MS Solver Foundation (http://code.msdn.microsoft.com/solverfoundation) 已经有这个接口了。 我想知道它是否符合我们的其他要求以及用户对此有何看法。

Answer 1

事实证明 Microsoft Solver Foundation 不支持非线性编程。 截至 2010 年 1 月，该团队的 官方据消息，他们正在考虑此事，但不在他们的近期计划中。

因此，我选择 AMPL 作为建模语言接口，KNITRO 用于求解器算法。 KNITRO 看起来不错，因为它显然由三种算法合二为一（ 的 2 种变体）内点法和Active Set法之一）。 另请参阅维基百科页面 KNITRO。

在一个出色的门户网站上尝试了 AMPL 和 KNITRO 的评估版本后，我最终选择了 AMPL 和 KNITRO，该门户网站显然是由美国国家科学基金会和美国能源部资助的 阿贡国家实验室 名为 NEOS。 NEOS 提供了一个网络界面，用于使用 AMPL 或 GAMS（以及一些求解器和其他一些求解器）上传您的数学模型，然后通过结果网页和电子邮件返回您的结果。 据说有一个用于提交问题的电子邮件界面，但我没有成功地让它发挥作用。

现在，这一切都需要花钱。 KNITRO 和 AMPL 是商业产品。 最终该解决方案的成本约为 8000 美元。 不便宜。 如果您正在寻找免费的解决方案，我认为解算器的选项几乎仅限于 IPOPT（我也在 NEOS 上尝试过，发现它运行良好，但由于其他非技术原因我无法选择它）并且放弃 AMPL 接口。 您可以通过IPOPT 的API 设置您的问题。 但与 Micrsoft Solver Foundation 的 API 不同，IPOPT 接口稍微复杂一些，而且最具挑战性的是，它要求您的调用应用程序实现计算模型非线性方程的一阶（可能还有二阶）导数的回调。 建模语言接口（如 AMPL）会为您处理这个问题，因为它们能够根据用其语言编写的所有方程计算符号导数。

Answer 2

根据您列出的要求，它看起来像 Microsoft Solver Foundation 满足您的所有要求，甚至还满足一些要求。 阅读“什么是 Solver Foundation？” Solver 基金会网站上的文档。 它提到了线性编程、非线性编程、在.NET中开发、可以在Excel中使用、Solver Foundation还附带了一个Microsoft Office Excel插件，以熟悉的界面提供完整的建模环境。

Answer 3

我尝试过Solver Foundation来解决我过去尝试（不成功）解决的一个问题，并在2天内破解了它，包括Solver API的学习。
求解器性能非常出色，SFS（求解器基础服务）API 也非常棒。

Answer 4

基于 GNU 的 GLPK 库是一个很棒的免费选项。 我已经向它抛出了数千个列问题，不用担心。 它需要几种不同的问题定义格式，但对我来说最简单的是通过 C 或 C++ API 使用。 其背后的引擎的改进一直在发生。 我相信也有一些包装器可用（即 Perl、Python）。