第一章 1stOpt Manual.pdf

七维高科有限公司 综合优化软件包1stOpt使用手册 第一篇 1stOpt 简介 1．1: 概要 1stOpt是七维高科有限公司（7D-Soft High Technology Inc.）独立开发， 拥有完全自主知识产权的一套数学优化分析综合工具软件包。在非线性回归，曲 线拟合，非线性复杂模型参数估算求解，线性/非线性规划等领域傲视群雄，首屈 一指，居世界领先地位。除去简单易用的界面，其计算核心是基于七维高科有限 公司科研人员十数年的革命性研究成果【通用全局优化算法】(Universal Global Optimization - UGO)，该算法之最大特点是克服了当今世界上在优化计算领域中 使用迭代法必须给出合适初始值的难题，即用户勿需给出参数初始值，而由1stOpt 随机给出，通过其独特的全局优化算法，最终找出最优解。以非线性回归为例， 目前世界上在该领域最有名的软件工具包诸如Matlab, OriginPro, SAS, SPSS, DataFit, GraphPad等，均需用户提供适当的参数初始值以便计算能够收敛并找到 最优解。如果设定的参数初始值不当则计算难以收敛，其结果是无法求得正确结 果。而在实际应用当中，对大多数用户来说，给出(猜出)恰当的初始值是件相当 困难的事，特别是在参数量较多的情况下，更无异于是场噩梦。而1stOpt凭借其 超强的寻优，容错能力，在大多数情况下（大于90%)，从任一随机初始值开始， 都能求得正确结果。 1．2: 国内外类似软件概况 数据综合分析领域，国外软件无疑占绝对统治地位。在非线性曲线拟合，参数优化方面， 名声大，应用广的有诸如OriginPro，Matlab ，SAS，SPSS，DataFit，GraphPad，TableCurve2D， TableCurve3D 等。无论这些软件界面，历史，名声如何，最常用算法有麦夸特法 （Levenberg-Marquardt）或简面体爬山法（Simplex Method）等，均可归属于局部最优法。 因而如何有效地确定参数初始值始终是难以克服的瓶颈，由于此，一些实际问题可能永远无 法获得正解。国内方面，因无自己独特有效的技术理论与方法，虽有个别分析软件面市，与 上述国外类似产品相比，功能相差甚远，即使在国内也无竞争优势，在国际上就更无声影了。 而 1stOpt凭借自己革命性的算法理论，在非线性拟合，参数估算等优化领域强于目前世界上 任何已知软件包，其英文版已远销美国，德国，法国，英国，芬兰，瑞典，荷兰，南非，澳 大利亚，新西兰，土耳其等国。 1 七维高科有限公司 1．3： 1stOpt 应用的优化算法 最优化算法包括： 1) Levenberg-Marquardt 法 (LM) + 通用全局优化算法(Universal Global Optimization - UGO) 2) Quasi-Newton法 (BFGS) + 通用全局优化算法(Universal Global Optimization - UGO) 3) 遗传算法 (Genetic Algorithms - GA) 4) 摸拟退火 (Simulated Annealing - SA) 5) 下山単体法 (Simplex Method - SM) + 通用全局优化算法 (Universal Global Optimization - UGO) 6) 离子群法 (Particle Swarm Optimization - PSO) 7) 最大继承法 (Max Inherit Optimization - MIO) 8) 差分进化法 (Differential Evolution - DE) 9) 自组织群移法 (