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首先,我正在使用 jupyter-notebook、python 版本 3.5 和带有 python 界面的 Gurobi 7.0.2,所有这些都在 Red Hat 上进行。
这是我的问题的背景:我想解决一个二次问题,它有大量的变量。构建目标函数需要 1-2 个小时以上。
我考虑过使用 NumPy GPU 加速,但表达式有点棘手,所以这不是一个解决方案。
因此,我尝试使用多个线程构建目标函数。但是,我收到一个错误,我不知道如何处理它。
我简化了我的代码,因此它更具可读性(错误仍然相同)。
from gurobipy import *
import multiprocessing as mp
import queue
mp.set_start_method('fork')
def function(obj,q):
print('We enter')
obj = x*x + x*y + y*y + y*z + z*z + 2*x
q.put(obj)
print('We end')
m = Model("qp")
obj = QuadExpr()
x = m.addVar(ub=1.0, name="x")
y = m.addVar(ub=1.0, name="y")
z = m.addVar(ub=1.0, name="z")
q = mp.Queue()
if __name__ == '__main__':
for k in range (4):
p = mp.Process(target=function, args=(obj,q,))
p.start()
obj+=q.get()
p.join()
m.setObjective(obj)
# Add constraint: x + 2 y + 3 z <= 4
m.addConstr(x + 2 * y + 3 * z >= 4, "c0")
# Add constraint: x + y >= 1
m.addConstr(x + y >= 1, "c1")
m.optimize()
for v in m.getVars():
print('%s %g' % (v.varName, v.x))
print('Obj: %g' % obj.getValue())
输出:
We enter
We end
---------------------------------------------------------------------------
GurobiError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-31-c71f0667f39b> in <module>()
17 p = mp.Process(target=function, args=(obj,q,))
18 p.start()
---> 19 obj+=q.get()
20 p.join()
21 m.setObjective(obj)
quadexpr.pxi in gurobipy.QuadExpr.__iadd__ (../../src/python/gurobipy.c:39916)()
quadexpr.pxi in gurobipy.QuadExpr.add (../../src/python/gurobipy.c:35739)()
linexpr.pxi in gurobipy.LinExpr.add (../../src/python/gurobipy.c:29245)()
GurobiError: Unsupported type (<class 'NoneType'>) for LinExpr addition argument
我从这个帖子中猜想https://groups.google.com/forum/#!topic/gurobi/fwLRrWLLJqo ,这与腌制我从队列中输出的 gurobi 表达式有关,但我不太确定。
你知道我该如何解决这个问题吗?有没有其他方法可以从可以在这里工作的过程中“返回”结果?我想避免写入磁盘,因为它很慢(可能是最后一个资源:S)。
提前谢谢您:)。
P.D.我的代码中最慢的部分是这个,我尝试将其拆分为多个进程:
# var is an array of GRB.BINARY
# D=edge_costs
def penalty_function(var,obj,D):
num_nodes = len(var)
for i,fil in enumerate(D):
for j,val in enumerate(fil):
# -x*D*x
if val!=0:
obj+=var[i]*var[j]*val
# -x(i)x(j)*min(Ds)
if(j>i):
for k in range(num_nodes):
if(not j==i):
minval=min(D[j][k],D[i][k])
if (minval!=0 ):
obj+=var[i]*var[j]*minval
return obj
最佳答案
首先,Gurobi Optimizer 不支持多线程模型构建。即使我们这样做了,模型构建也几乎永远不会成为正确编写应用程序的瓶颈。
在本例中,您有很多类似于 x + x + x 的表达式。虽然正确,但效率非常低 - 最好写 3*x。这是对penalty_function的快速重写:
# var is an array of GRB.BINARY
# D=edge_costs
def penalty_function(var,obj,D):
num_nodes = len(var)
for i,fil in enumerate(D):
for j,val in enumerate(fil):
# -x*D*x
if val!=0:
obj+=var[i]*var[j]*val
# -x(i)x(j)*min(Ds)
if(j>i):
minval = sum(min(D[j][k],D[i][k]) for k in range(num_nodes))
if minval != 0:
obj += var[i]*var[j]*minval
return obj
针对 Erwin Kavelagen 提出的问题,一个快速解决方法是 set PreQLinearize=1 .
编辑:我们可以通过组合两个 var[i]*var[j] 项来使penalty_function稍微更有效:
def penalty_function(var,obj,D):
num_nodes = len(var)
for i,fil in enumerate(D):
for j,val in enumerate(fil):
# -x(i)x(j)*min(Ds)
if(j>i):
val += sum(min(D[j][k],D[i][k]) for k in range(num_nodes))
# -x*D*x
if val!=0:
obj += var[i]*var[j]*val
return obj
关于python - 在Python中使用多进程构建Gurobi表达式,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/45287522/
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