ipopt+cppad求解遇到sqrt时求解失败

最新推荐文章于 2025-11-21 15:39:05 发布

原创最新推荐文章于 2025-11-21 15:39:05 发布 · 344 阅读

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#c++

在利用IPopt和CppAD进行数值优化时，遇到开方操作对优化变量产生非法值导致程序崩溃的问题。解决方案是当检测到变量x为0时，将其设置为一个极小值（如1e-10）。另一个bug涉及到math.atan2函数，当y为负数时，atan2(y,x)+2*M_PI会导致求解失败，但使用math.atan2(-y,x)则不会。

BUG解决方案

在使用ipopt和cppad进行优化求解时，发现对优化变量或者对优化变量所得的的变量进行开方时（使用math.sqrt）会发现程序崩溃，求解失败。我的猜想是 $x\sqrt x$ 的导数为 $12x\frac{1}{2\sqrt x}$ ,当x为0时，则会出现非法值。
故重点来了，解决方案为,强行把x为0的值变成一个很小的值，如：

if(x==0){
x=1e-10;
}

BUG求助

解决完这个问题，我还有一个关于ipopt的bug,解决了bug但是不知道是什么原因导致的bug,希望有大神看到可以指点一二。
Bug描述：
程序中对优化变量使用math.atan2(y,x),如果y为负数，则math.atan2(y,x)也为负数，对math.atan2(y,x)+2*M_PI转为正数后会求解失败，但是使用math.atan2(-y,x)返回正数时就不会求解失败，非常的玄学。