APMonitor o Advanced process monitor és un llenguatge de modelització d'equacions diferencials algebraiques (EDA).[1] És un servei web gratuït per a resoldre representacions de sistemes físics en forma de models EDA implícits. APMontir està indicat per problemes de gran escala i permet solucions de programació lineal, programació entera, programació no lineal, programació no lineal entera mixta, simulació dinàmica,[2] estimació d'horitzó movent,[3] i control no lineal.[4] APMonitor no resol pas els problemes directament, sinó que crida solvers de programació lineal tals com APOPT, BPOPT, IPOPT, MINOS i SNOPT. L'API d'APMonitor passa les primeres i segons derivades exactes de funcions contínues als solvers per mitjà de diferenciació automàtica i en forma de matriu dispersa.

Infotaula de programariAPMonitor
Desenvolupador(s)APMonitor
Tipusnumerical software (en) Tradueix
Més informació
Lloc webWeb oficial
Modifica les dades a Wikidata

Integració del llenguatge de programacióModifica

Julia, MATLAB i Python són llenguatges de programació matemàtics que tenen integració d'APMonitor a través d’APIs de servei web. El GEKKO Optimization Suite és una extensió recent d’APMonitor amb integració completa de Python. Les interfícies estan integrades en mòduls d’optimització per carregar i processar solucions de problemes d’optimització. APMonitor és un llenguatge de modelització orientada a objectes i suite d’optimització que es basa en llenguatges de programació per carregar, executar i recuperar solucions. Els models i les dades d’APMonitor es compilen en temps d’execució i es tradueixen en objectes que es resolen mitjançant un motor d’optimització com ara APOPT o IPOPT. APMonitor no especifica el motor d’optimització, que permet canviar diversos motors d’optimització. El mode de simulació o d’optimització també es pot configurar per configurar el model de simulació dinàmica, control predictiu per model no lineal, estimació d'horitzó movent o problemes generals en optimització matemàtica.

Com a primer pas per resoldre el problema, s’expressa un model matemàtic en termes de variables i equacions com el problema de referència Hock & Schittkowski # 71[5] utilitzat per provar el rendiment de solucionadors de programació no lineal. Aquest problema d’optimització en particular té una funció objectiva   i subjecte a la restricció de desigualtat   i restricció d’igualtat  . Les quatre variables han d’estar entre un límit inferior d’1 i un límit superior de 5. Els valors inicials són  .

ReferènciesModifica

  1. J.D. Hedengren; R. Asgharzadeh Shishavan, K.M. Powell, T.F. Edgar «Nonlinear modeling, estimation and predictive control in APMonitor». Computers & Chemical Engineering, 70, 5, 2014, pàg. 133–148. DOI: 10.1016/j.compchemeng.2014.04.013.
  2. Hedengren, J. «A Nonlinear Model Library for Dynamics and Control». CACHE (Computer Aids for Chemical Engineering) News, 2008.
  3. Spivey, B. «Monitoring of Process Fouling Using First-Principles Modeling and Moving Horizon Estimation». Proc. Applications of Computer Algebra (ACA) Conference, 2009.
  4. Ramlal, J. «Moving Horizon Estimation for an Industrial Gas Phase Polymerization Reactor». IFAC Symposium on Nonlinear Control Systems Design (NOLCOS), 2007.
  5. W. Hock and K. Schittkowski, Test Examples for Nonlinear Programming Codes, Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems, Vol. 187, Springer 1981.

Enllaços externsModifica