Gekko if3 适用于 0 和 -0

Question

我正在尝试在 gekko 中使用if3方法，但它的工作方式与文档中的不同：

y = m.if3(condition,x1,x2)
    y = x1 when condition<0
    y = x2 when condition>=0

请看下面的例子：

from gekko import GEKKO
m = GEKKO(remote=False)

p = m.Param()
y = m.if3(p,1,0)

for val, expected in [(-1, 1), (0, 0), (1, 0)]:
    p.value = val
    m.solve(disp=False)
    print("P=", p.value, " y=",y.value, " expected=", expected)

print()
m2 = GEKKO(remote=False)

p2 = m2.Param()
y2 = m2.if3(-p2,0,1)

for val, expected in [(-1, 1), (0, 1), (1, 0)]:
    p2.value = val
    m2.solve(disp=False)
    print("P=", p2.value, " y=",y2.value, " expected=", expected)

输出为：（我使用的是 python3.9，gekko=1.0.4）

P= [-1.0]  y= [1.0]  expected= 1
P= [0.0]  y= [1.0]  expected= 0
P= [1.0]  y= [0.0]  expected= 0

P= [-1.0]  y= [1.0]  expected= 1
P= [0.0]  y= [1.0]  expected= 1
P= [1.0]  y= [0.0]  expected= 0

对于第一种情况，对于p=0求解器应该返回 0 还是我遗漏了什么？ 一般来说，如何在 gekko 中编写以下 if 语句：

if val == 0:
    y=constant1
elif val > 0:
    y=constant2

我发现了类似的问题（ Gekko Optimization Suite for Python - if3 always <0 ），但升级 gekko 版本并没有帮助。 感谢您的任何回答

Answer 1

感谢您在if3() 的文档中发现该错误。 文档已更新以与算法行为一致。 在转换点， if3()函数的解可能是x1或x2 。 对于if2()函数（MPCC 形式），过渡点处的解也可能是两个值的线性组合。 Gekko 使用默认为 1e-6的求解器容差计算数值解。 更严格地设置求解器容差将有助于提高过渡点的分辨率。

m.options.RTOL=1e-8
m.options.OTOL=1e-8

可以移动m.if3()转换点以避免 0 值的问题。 一种常见的策略是将转换向左m.if3(x-0.1)或向右m.if3(x+0.1)少量，特别是对于x=0具有所需输出的混合整数问题。 例如，泵的能源使用可能类似于：

energy = 2e-5*voltage**2 + 0.5*voltage + 3.0
pump_energy = m.if3(voltage-0.1,0,energy)

这确保了当电压低于 0.1 时，泵不会报告能源使用情况。