We present StochasticPrograms.jl, a user-friendly and powerful open-source framework for stochastic programming written in the Julia language. The framework includes both modeling tools and structure-exploiting optimization algorithms. Stochastic programming models can be efficiently formulated using expressive syntax and models can be instantiated, inspected, and analyzed interactively. The framework scales seamlessly to distributed environments. Small instances of a model can be run locally to ensure correctness, while larger instances are automatically distributed in a memory-efficient way onto supercomputers or clouds and solved using parallel optimization algorithms. These structure-exploiting solvers are based on variations of the classical L-shaped and progressive-hedging algorithms. We provide a concise mathematical background for the various tools and constructs available in the framework, along with code listings exemplifying their usage. Both software innovations related to the implementation of the framework and algorithmic innovations related to the structured solvers are highlighted. We conclude by demonstrating strong scaling properties of the distributed algorithms on numerical benchmarks in a multi-node setup.


翻译:我们提出“StochasticPrograms.jl”这个用户友好和强大的开放源码框架,用于以Julia语言撰写的随机编程。这个框架包括建模工具和结构开发优化算法。可以用直观的语法和模型进行高效的编程模型设计,可以即时、检查和分析。这个框架无缝地与分布式环境相匹配。一个模型的小实例可以在当地运行,以确保正确性,而更大的实例可以自动以记忆高效的方式向超级计算机或云层传播,并使用平行优化算法加以解决。这些结构开发解析器基于经典L型和累进式算法的变异。我们为各种工具提供了简明的数学背景,并在框架内提供各种工具的构建,同时提供代码列表,展示其使用情况。突出了与实施框架有关的软件创新以及与结构化解算法有关的两个创新。我们最后通过在多角度设置的数字基准上展示了分布算法的强大缩放属性。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年11月20日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
176+阅读 · 2020年2月1日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
186+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
量化金融强化学习论文集合
专知
13+阅读 · 2019年12月18日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
spinningup.openai 强化学习资源完整
CreateAMind
6+阅读 · 2018年12月17日
【学习】(Python)SVM数据分类
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月15日
【推荐】Python机器学习生态圈(Scikit-Learn相关项目)
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年8月23日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月8日
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
102+阅读 · 2019年12月19日
VIP会员
相关VIP内容
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年11月20日
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
176+阅读 · 2020年2月1日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
186+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
量化金融强化学习论文集合
专知
13+阅读 · 2019年12月18日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
spinningup.openai 强化学习资源完整
CreateAMind
6+阅读 · 2018年12月17日
【学习】(Python)SVM数据分类
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月15日
【推荐】Python机器学习生态圈(Scikit-Learn相关项目)
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年8月23日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员