Sparse convex optimization toolkit: a mixed-integer framework
Julkaisuvuosi
2023
Tekijät
Alireza Olama; Eduardo Camponogara; Jan Kronqvist
Abstrakti:
This paper proposes an open-source distributed solver for solving Sparse Convex Optimization (SCO) problems over computational networks. Motivated by past algorithmic advances in mixed-integer optimization, the Sparse Convex Optimization Toolkit (SCOT) adopts a mixed-integer approach to find exact solutions to SCO problems. In particular, SCOT combines various techniques to transform the original SCO problem into an equivalent convex Mixed-Integer Nonlinear Programming (MINLP) problem that can benefit from high-performance and parallel computing platforms. To solve the equivalent mixed-integer problem, we present the Distributed Hybrid Outer Approximation (DiHOA) algorithm that builds upon the LP/NLP-based branch-and-bound and is tailored for this specific problem structure. The DiHOA algorithm combines the so-called single- and multi-tree outer approximation, naturally integrates a decentralized algorithm for distributed convex nonlinear subproblems, and employs enhancement techniques such as quadratic cuts. Finally, we present detailed computational experiments that show the benefit of our solver through numerical benchmarks on 140 SCO problems with distributed datasets. To show the overall efficiency of SCOT we also provide solution profiles comparing SCOT to other state-of-the-art MINLP solvers.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Åbo Akademi
Kronqvist Jan
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Volyymi
38
Numero
6
Sivut
1269-1295
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Ei
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1080/10556788.2023.2222429
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä