[发明专利]一种优化问题求解系统与装置

说明书

本发明公开了一种优化问题求解系统，相关系统包括：交互模块、求解算法库、算法选择器、与多核管理以及内存管理模块；其中：所述交互模块，用于输入优化问题的文本数据，并进行解析；还用于输出优化问题的求解结果；所述求解算法库，用于对优化问题进行简化；所述算法选择器，用于根据简化后的优化问题，通过模版匹配的方式选出求解算法，调用多核CPU和/或GPU进行求解，并将优化问题的求解结果反馈至所述交互模块；所述多核管理以及内存管理模块，用于通过调度多核CPU和/或GPU实现求解算法的并行化执行。

技术领域

本发明涉及软件工程技术领域，尤其涉及一种优化问题求解系统与装置。

背景技术

目前通常使用MATLAB，LINGO，GLPK和SCIP等软件求解优化问题。

MATLAB是科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式。但是他并不是专业的优化问题求解器。相对而言，MATLAB要求用户人工将优化问题化简为特定格式，这个过程不仅繁琐复杂，而且得到的系数矩阵很庞大，并不是很方便。

而专业的优化问题求解软件如LINGO，GLPK和SCIP等，无法便捷的应用于同一优化目标函数在约束条件变化的情况，即它们不能一次性求解不同约束条件下优化目标的最优解。同时，对于不同的优化问题，选取合适的预处理和算法极大影响求解速度，不经过化简的问题的求解显得复杂，并且采用常规通用的算法使得优化问题的求解效率有待改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种优化问题求解系统与装置，可以一次性求解不同约束条件下优化目标的最优解，并且提升求解效率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种优化问题求解系统，包括：交互模块、求解算法库、算法选择器、与多核管理以及内存管理模块；其中：

所述交互模块，用于输入优化问题的文本数据，并进行解析；还用于输出优化问题的求解结果；

所述求解算法库，用于对优化问题进行简化；所述求解算法库中设有若干求解算法，供所述算法选择器选择；

所述算法选择器，用于根据简化后的优化问题，通过模版匹配的方式选出求解算法，调用多核CPU和/或GPU进行求解，并将优化问题的求解结果反馈至所述交互模块；

所述多核管理以及内存管理模块，用于通过调度多核CPU和/或GPU实现求解算法的并行化执行。

一种优化问题求解装置，其特征在于，包括：显示设备、以及前述的优化问题求解系统；所述显示设备，用于显示优化问题求解系统工作界面，包括：交互模块输入输出信息、求解算法库的优化问题进行简化，算法选择器的工作。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，在采用简单的输入文件格式的前提下通过对问题形式的化简、自动推荐合适算法、支持多核CPU和GPU的调度和并行化执行求解算法以改进求解的实现方式，从而提供高速的优化问题求解方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种优化问题求解系统的架构图；

图2为本发明实施例提供的一种优化问题求解系统的工作流程图；

图3为本发明实施例提供的求解算法库的分层示意图；