Exponenta Banner

Интеграция стандартных программ оптимизации MATLAB с целевыми функциями в .NET

Цель

В этом примере показано, как:

  • Используйте MATLAB® Compiler SDK™ продукт для создания сборки (OptimizeComp). Эта сборка применяет стандартные программы оптимизации MATLAB к целевым функциям, реализованным как объекты .NET.

  • Доступ к компоненту в приложении .NET (OptimizeApp.cs). Затем используйте MWObjectArray класс для создания ссылки на объект .NET (BananaFunction.cs) и передать этот объект компоненту.

    Примечание

    Для получения информации об этих классах преобразования данных смотрите MATLAB MWArray Class Ссылка, доступный в matlabroot\ help\dotnetbuilder\MWArrayAPI папка, где matlabroot представляет вашу папку установки MATLAB

  • Создайте и запустите приложение.

Компонент OptimizeComp

Компонент (OptimizeComp) находит локальный минимум целевой функции и возвращает минимальное местоположение и значение. Компонент использует оптимизационную функцию MATLAB fminsearch. Этот пример оптимизирует функцию банана Розенбрка, используемую в fminsearch документация.

Класс OptimizeComp.OptimizeClass выполняет нелинейную оптимизацию без ограничений по целевой функции, реализованной как объект .NET. Метод этого класса, doOptim, принимает начальное значение (объект NET), которое реализует целевую функцию и возвращает местоположение и значение локального минимума.

Второй метод, displayObj, - инструмент отладки, в котором перечислены характеристики объекта .NET. Эти два метода, doOptim и displayObj, инкапсулируйте функции MATLAB. Код MATLAB для этих двух методов находится в doOptim.m и displayObj.m. Вы можете найти этот код в matlabroot\ toolbox\dotnetbuilder\Примеры\VS Version\ NET\OptimizeExample\OptimizeComp.

Процедура

  1. Если вы еще не сделали этого, скопируйте файлы для этого примера следующим образом:

    1. Скопируйте следующую папку, которая поставляется с MATLAB, в вашу рабочую папку:
      matlabroot\ toolbox\dotnetbuilder\Примеры\VS Version\ NET\ОптимизируйтеПример

    2. В командной строке MATLAB, cd на новый OptimizeExample подпапка в рабочей папке.

  2. Если вы еще не сделали этого, задайте переменные окружения, которые требуются на машине разработки.

  3. Напишите код MATLAB, к которому вы хотите получить доступ. Этот пример использует doOptim.m и displayObj.m, которые уже находятся в вашей рабочей папке. Путь следующий matlabroot\ toolbox\dotnetbuilder\Примеры\VS Version\ NET\OptimizeExample\OptimizeComp.

    Для ссылки, код doOptim.m отображается здесь:

    function [x,fval] = doOptim(h, x0)
mWrapper = @(x) h.evaluateFunction(x);

directEval = h.evaluateFunction(x0)
wrapperEval = mWrapper(x0)

[x,fval] = fminsearch(mWrapper,x0)
    Для ссылки, код displayObj.m отображается здесь:
    function className = displayObj(h)

h
className = class(h)
whos('h')
methods(h)

  4. Из галереи Apps MATLAB откройте приложение Library Compiler.

  5. При компиляции приложения .NET с помощью Library Compiler используйте следующую информацию:

    Имя проектаOptimizeComp
    Имя классаOptimizeComp.OptimizeClass
    Файл для компиляцииdoOptim.m
    displayObj.m

  6. Запись исходного кода для класса (BananaFunction), который реализует функцию объекта для оптимизации. Пример применения для этого примера приведен в matlabroot\ toolbox\dotnetbuilder\VS Version\ NET\Примеры\OptimizeExample\OptimizeCSApp. Список программ для BananaFunction.cs отображает следующий код:

    using System;

namespace MathWorks.Examples.Optimize
{
  public class BananaFunction 
    {
	    public BananaFunction() {}

	    public double evaluateFunction(double[] x)
	      {
		      double term1= 100*Math.Pow((x[1]-Math.Pow(x[0],2.0)),2.0); 
		      double term2=  Math.Pow((1-x[0]),2.0);
		      return term1+term2;
        }
	  }
}
    Класс реализует функцию банана Розенбрка, описанную в fminsearch документация.

  7. Настройте приложение с помощью Visual Studio® .NET с использованием OptimizeCSApp папка, содержащая файл проекта Visual Studio .NET для этого примера.

    1. . Откройте проект в Visual Studio .NET двойным кликом мыши OptimizeCSApp.csproj в Windows® Исследователь. Вы также можете открыть его с рабочего стола, щелкнув правой кнопкой мыши OptimizeCSApp.csproj > Open Outside MATLAB.

    2. Добавьте ссылку на MWArray компонент, который matlabroot\ toolbox\dotnetbuilder\bin\ architecture\framework_version
      \mwarray.dll.

    3. При необходимости добавьте (или исправьте местоположение) ссылку на OptimizeComp компонент, созданный на предыдущем шаге. (Компонент, OptimizeComp.dll, находится в \OptimizeExample\OptimizeComp\x86\V2.0\Debug\distrib подпапка рабочей области.)

При успешном запуске программа выводит следующий выход:

Using initial points= -1.2000 1


*****************************************************
**            Properties of .NET Object            **
*****************************************************

h =

  MathWorks.Examples.Optimize.BananaFunction handle 
             with no properties.
  Package: MathWorks.Examples.Optimize




className =

MathWorks.Examples.Optimize.BananaFunction


  Name  Size   Bytes  Class  Attributes

  h      1x1    60  MathWorks.Examples.Optimize.BananaFunction



Methods for class MathWorks.Examples.Optimize.BananaFunction:

BananaFunction    addlistener       findprop          lt
Equals            delete            ge                ne
GetHashCode       eq                gt                notify
GetType           evaluateFunction  isvalid
ToString          findobj           le


**************** Finished displayObj ****************


*****************************************************
** Performing unconstrained nonlinear optimization **
*****************************************************

directEval =

   24.2000



wrapperEval =

   24.2000



x =

    1.0000    1.0000



fval =

  8.1777e-010


***************** Finished doOptim ******************


Location of minimum: 1.0000    1.0000
Function value at minimum: 8.1777e-010

Документация MATLAB Compiler SDK

Поддержка