访问 pyomo 约束中出现的所有变量

Question

我正在 python 中研究一种算法，它需要修改具体的（混合整数非线性）pyomo 模型。特别是，我需要知道 一般代数约束 中存在哪些变量。例如。对于约束

model.con1 = Constraint(expr=exp(model.x_1) + 2*model.x_2 <= 2)

我想进行一个查询（如 model.con1.variables ），其中 returns （列表）变量 ([model.x_1,model.x_2]).

在 this documentation 中，我发现对于线性约束，参数 variables 完全符合我的目的。但是，我正在使用的模型也将包含一般代数约束。

Chapter 14 of this book 提供了使用 pyomo 开发高级算法的几个细节，但我没有在那里找到我的问题的答案。我能想到的唯一非常笨拙的方法是使用表达式的 to_string() 方法（在我们的示例中返回 exp( x_1 ) + x_2 <= 1.0），然后搜索此字符串以查找所有变量的出现。我确信有更好的方法使用 pyomo 来访问约束中出现的变量。

请注意，已经提出了一个类似但不太详细且未回答的问题 here。

Answer 1

model.con1.body._args 给你这个变量列表。

Answer 2

您不想直接查询 model.con1.body 返回的表达式的 _args 属性。以下划线开头的方法和属性被认为是 private，一般用户不应使用（它们没有记录，如有更改，恕不另行通知或弃用警告）。其次，_args 属性仅 returns 表达式树中该节点的子节点。对于线性表达式，这些变量很可能是变量，但不能保证。对于非线性表达式（和一般表达式），_args的成员几乎可以保证是其他表达式对象。

您可以使用 identify_variables 生成器获取出现在任何 Pyomo 表达式中的变量：

from pyomo.environ import *
from pyomo.core.base.expr import identify_variables

m = ConcreteModel()
m.x_1 = Var()
m.x_2 = Var()
m.c = Constraint(expr=exp(model.x_1) + 2*model.x_2 <= 2)
vars = list(identify_variables(m.c.body))

访问 pyomo 约束中出现的所有变量

Access all variables occurring in a pyomo constraint

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