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热启动最佳实践

在 MATLAB 中使用热启动

lsqlin 和 quadprog 求解器支持使用热启动对象作为增强的初始点。热启动对象存储来自先前解的算法特定数据，以帮助避免求解之间的昂贵的初始化。使用热启动可以显著提高多个求解器调用之间的性能。要使用求解器进行热启动，首先要使用 optimwarmstart 创建一个热启动对象。指定初始点 x0 和使用 optimoptions 创建的选项，包括将 Algorithm 选项设置为 'active-set'。有关基本示例，请参阅 quadprog 返回热启动对象 和 lsqlin 返回热启动对象。有关更广泛的示例，请参阅热启动 quadprog。

当您求解一系列类似的问题时，使用热启动对象。为获得最佳性能，请遵循以下准则。

  • 保持相同数量的变量。从一个问题到下一个问题，变量的数量必须相同。如果变量数量发生变化，求解器就会发出错误。

  • 不要改变等式约束。如果更改等式约束矩阵 Aeq 或 beq，求解器将无法使用热启动。

  • 修改 A 矩阵的几行。当问题仅修改 A 矩阵和相应的 b 向量的几行（代表约束 A*x <= b）时，热启动最有效。此修改包括添加或删除一个或多个约束。

  • 修改 b 向量的几个元素。当问题仅修改 b 向量的几个元素时，热启动最有效。

  • 更改一些边界约束。当问题仅通过添加、删除或更改上界或下界中的条目来修改几个边界时，热启动最有效。此修改包括将边界设置为 Inf 或 – Inf。

  • 更改目标函数。当您更改表示目标函数的矩阵或向量时，热启动会非常有效 - H 和 f 数组用于 quadprog，或 C 和 d 数组用于 lsqlin。然而，对这些数组进行大的修改可能会导致效率损失，因为之前的解可能与新的解相差甚远。

热启动的性能提升最终取决于问题的几何形状。对于许多问题而言，问题之间的变化越少，性能优势就越大。

在代码生成中使用热启动和静态内存管理

除了 MATLAB® 热启动指南外，还请遵循以下使用静态内存管理的代码生成指南：

  • 在 optimwarmstart 中设置 'MaxLinearEqualities' 和 'MaxLinearInequalities' 名称值参量。

  • 对所有作为矩阵的求解器输入（lb、Aeq 等等）使用 coder.varsize (MATLAB Coder) 宏。

另请参阅

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