Как найти максимум функции в Python? Я мог бы попытаться взломать производную функцию и найти нуль, но есть ли метод в numpy
(или другой библиотеке), который может сделать это для меня?
Поиск максимума функции
Ответ 1
Вы можете использовать scipy.optimize.fmin
отрицательный результат своей функции.
def f(x): return -2 * x**2 + 4 * x
max_x = scipy.optimize.fmin(lambda x: -f(x), 0)
# array([ 1.])
Ответ 2
Если ваша функция разрешима аналитически, попробуйте SymPy. Я буду использовать пример EMS выше.
In [1]: from sympy import *
In [2]: x = Symbol('x', real=True)
In [3]: f = -2 * x**2 + 4*x
In [4]: fprime = f.diff(x)
In [5]: fprime
Out[5]: -4*x + 4
In [6]: solve(fprime, x) # solve fprime = 0 with respect to x
Out[6]: [1]
Конечно, вам все равно нужно будет проверить, что 1 - это максимизатор, а не минимизатор f
In [7]: f.diff(x).diff(x) < 0
Out[7]: True
Ответ 3
Вы можете попробовать SymPy. SymPy может предоставить вам производную символически, найти нули и т.д.
Ответ 4
Я думаю, что scipy.optimize.minimize_scalar
и scipy.optimize.minimize
являются предпочтительными способами, которые дают вам доступ к диапазону методов, например.
solution = scipy.optimize.minimize_scalar(lambda x: -f(x), bounds=[0,1], method='bounded')
для одной переменной функции, которая должна находиться между 0 и 1.
Ответ 5
Максимум функции с параметрами.
import scipy.optimize as opt
def get_function_max(f, *args):
"""
>>> round(get_function_max(lambda x, *a: 3.0-2.0*(x**2)), 2)
3.0
>>> round(get_function_max(lambda x, *a: 3.0-2.0*(x**2)-2.0*x), 2)
3.5
>>> round(get_function_max(lambda x, *a: a[0]-a[1]*(x**2)-a[1]*x, 3.0, 2.0), 2)
3.5
"""
def func(x, *arg):
return -f(x, *arg)
return f(opt.fmin(func, 0, args=args, disp=False)[0], *args)
Ответ 6
Если я умножу функцию на -1, функция минимизации включается и максимизируется. Как мне справиться с ограничениями и ограничениями? Насколько я понимаю, я должен умножить ограничения на -1, но пусть границы остаются прежними.