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Artelys Knitro - Solveur d'optimisation non-linéaire

 

Le solveur d'optimisation non-linéaire le plus avancé

De plus en plus d’entreprises sont confrontées à des problèmes d’optimisation non-linéaire : optimisation de portefeuille, écoulement de puissance optimal dans les réseaux, commande prédictive non linéaire, modèles d'équilibre de Nash. Pour résoudre ces problèmes très difficiles, des centaines d’institutions dans le monde ont choisi Artelys Knitro, faisant confiance à son efficacité et sa robustesse.

 

Artelys Knitro a été créé en 2001 par Ziena Optimisation. Depuis l'acquisition de Ziena et son équipe de développement en 2015, Artelys est désormais en charge du développement du logiciel et de sa distribution dans le monde entier.

 

Le solveur le plus avancé pour l’optimisation non-linéaire

Résolvez des problèmes d'optimisation non-linéaire contenant des millions de variables. En savoir plus.

 

Solution robuste & efficace
pour les problèmes de très grande taille

Quatre algorithmes d’optimisation continu
(points intérieurs/active-set)

Trois algorithmes MINLP pour l’optimisation discrète

Contraintes de complémentarités 
pour les problèmes d’équilibre

Multi-start parallèle
pour la recherche de solutions globales

Nombreuses fonctionnalités supplémentaires
basées sur les retours des utilisateurs

Facile à utiliser et bien documenté

 

 

 

Problèmes d’optimisation de portefeuille, d’écoulement de puissance optimal dans les réseaux, de commande prédictive non linéaire, de modèles d'équilibre de Nash

Largement utilisé dans les universités et l'industrie

Plus de 300 institutions situées dans plus de 40 pays utilisent Artelys Knitro. En savoir plus.

 

Universités :

Berkeley, Columbia, Harvard, MIT, Princeton, Stanford
Univ. Cath. du Chili, Univ. de São Paulo
ESSEC, ETH Zürich, LSE
Univ. Nat. de Singapour, Univ. Tsinghua
Univ. de Melbourne, Univ. du Queensland

Un solveur d’optimisation non-linéaire utilisé dans plus de 40 pays du monde

Carte des utilisateurs d’Artelys Knitro

Industries:

Sociétés de conseil en économie
Institutions financière
Entreprise d'ingénierie mécanique
Companies de pétrôle & de gaz
Régulateurs & décideurs politiques
Éditeurs logiciel (utilisé comme logiciel tiers)

Obtenir Artelys Knitro

Artelys Knitro est disponible pour les entreprises, éditeurs de logiciel, académiques et instituts de recherche. En savoir plus.

Entreprises

Artelys Knitro peut être utilisé comme un solveur indépendant ou être intégré au sein d’une solution logicielle plus large (ex : logiciel OEM). Les consultants d’Artelys sont habitués à développer des solutions d’optimisation au sein des entreprises et vous aiderons à maximiser les performances d’Artelys Knitro sur votre problème. Contactez-nous pour obtenir plus d’informations.

Universités et centres de R&D

Artelys propose des programmes de partenariat avec les universités, grandes écoles et autres centres de formation et de recherche publics. Ces partenariats visent à promouvoir l’enseignement et la recherche en optimisation. Les partenaires académiques peuvent obtenir Artelys Knitro à des prix particulièrement attractifs. Contactez-nous pour plus d’informations sur nos partenariats.

Essayez Artelys Knitro gratuitement !

Si vous souhaitez essayez notre solveur, obtenez immédiatement une licence d’évaluation en cliquant ici.

 

Un solveur d'optimisation non-linéaire unique, capable de résoudre une large gamme de problèmes

Les techniques d’optimisation employées par Artelys Knitro sont considérées comme les plus performantes, aussi bien du point de vue de la robustesse que de la rapidité d’exécution. Artelys Knitro est le seul solveur non-linéaire à disposer de quatre algorithmes ce qui lui permet de résoudre une large gamme de problèmes.

Principales fonctionnalités

Solution robuste et efficace pour les problèmes de très grande taille
Deux algorithmes de points intérieurs (barrière) et deux algorithmes active-set/SQP
Trois algorithmes pour la résolution de problèmes non-linéaires en variables mixtes
Heuristiques, méthodes des plans sécants, règles de branchement pour les problèmes MINLP
Heuristiques permettant de traiter les contraintes de complémentarités
Fonctionnalité multi-start pour la recherche de solutions globales
Possibilité de lancer plusieurs algorithmes en parallèle
Tuner permettant d'identifier rapidement les paramètres les mieux adaptés au problème à résoudre
Calcul automatique des approximations des dérivées premières et secondes
Stratégie judicieuse d'initialisation et détection rapide des infaisabilités

Nouvelles fonctionnalités d'Artelys Knitro 10.3

• L’API Python supporte désormais Python 3
• Nouvelle option "cg_precond" permettant le pré-conditionnement des sous-problèmes résolus par gradient conjugué dans les algorithmes de point intérieur de Knitro
• Amélioration de l’algèbre linéaire utilisée en interne rendant le solveur plus stable et plus efficace
• Meilleures performances sur les problèmes de moindres carrés de grande taille
• Amélioration de la gestion de la faisabilité permettant entre autres une meilleure détection des problèmes infaisables
• Amélioration significative de l’interface R
• Augmentation des performances et de la robustesse sur les problèmes non linéaires généraux dont les modèles avec variables entières

Gamme de problèmes d'optimisation résolus par Artelys Knitro

Problèmes non linéaires (NLP), potentiellement non convexes
• Systèmes d’équations non linéaires
Problèmes linéaires (LP)
• Problèmes quadratiques (QP/QCQP), convexes ou non convexes
• Problèmes des moindres carrés, problèmes de régression, linéaires ou non linéaires
• Problèmes mathématiques avec contraintes de complémentarité (MPCC/MPEC)
Problèmes non-linéaires en variables mixtes (MIP/MINLP)
• Optimisation sans dérivées (DFO)

Interfaces de programmation

Artelys Knitro peut être utilisé depuis des interfaces de programmation telles que C, C++, C#, Python, Fortran, Java

Modeleurs

Artelys Knitro peut être utilisé depuis les langages de modélisation suivants : AMPL, GAMS, AIMMS, MPL, Excel, Matlab

Artelys Knitro et MATLAB

Artelys Knitro possède une interface avec MATLAB® permettant d’accéder à toutes les fonctions de Knitro, y compris la possibilité de modéliser et de résoudre des problèmes non-linéaires en variables mixtes (MINLP) et des modèles mathématiques avec des contraintes d'équilibre (MPEC). Cette interface, appelée "knitromatlab", remplace l'interface obsolète ktrlink fourni auparavant par MATLAB au sein de l'Optimization Toolbox. Knitromatlab utilise une API très similaire à l'outil d'optimisation non linéaire MATLAB fmincon, permettant un portage simplifié du code de l’un vers l’autre, tout en rendant disponibles les fonctionnalités avancées d’Artelys Knitro. Des exemples et de la documentation sur l’utilisation de knitromatlab sont fournis avec la distribution Knitro et décrits dans le manuel utilisateur d’Artelys Knitro.

Artelys Knitro et AMPL

AMPL est un langage de programmation mathématique très populaire qui permet aux utilisateurs de représenter leurs problèmes d'optimisation de manière à la fois condensée et intuitive. Artelys Knitro fournit "knitroampl", un interface dédié permettant son utilisation depuis AMPL. Knitroampl donne accès à toutes les fonctions d’Artelys Knitro. Des exemples et de la documentation sur l’utilisation de knitroampl sont fournis avec la distribution Knitro et décrits dans le manuel utilisateur d’Artelys Knitro.

Artelys Knitro et R

R est un logiciel libre de traitement des données et d'analyse statistiques disponible sous licence publique générale GNU. R est développé et maintenu par la fondation R. Artelys Knitro fournit une librairie dédiée permettant son utilisation depuis R. Cette librairie donne accès à toutes les fonctions d’Artelys Knitro. Des exemples et de la documentation sur l’utilisation de Knitro depuis R sont fournis avec la distribution Knitro et décrits dans le manuel utilisateur d’Artelys Knitro.

Systèmes d’exploitation

Artelys Knitro est disponible sur Windows 32-bit and 64-bit Linux 64-bit  OS X 64-bit

Applications industrielles & académiques

Artelys Knitro est un outil polyvalent, déjà utilisé dans de nombreux domaines d’application.

Cette page présente quelques-unes des applications les plus notables de Artelys Knitro, et fournit des références issues de la littérature. Des chercheurs en mathématiques fondamentales jusqu’aux acteurs du développement durable, un large éventail de professionnels de l’optimisation apprécient l’efficacité de Artelys Knitro.

Si vous souhaitez recevoir plus d’informations à propos de Artelys Knitro et ses applications, n’hésitez pas à nous contacter !

 

Banque & Finance

Gestion de portefeuilles, optimisation de coûts

Les méthodes d'optimisation ont un rôle primordial dans le pricing d’options, la gestion de portefeuille et l’optimisation des stratégies d’enchères. La modélisation et les solveurs d’optimisations fournissent une aide précieuse à la prise de décisions.

Utilisations courantes d'Artelys Knitro :

• Gestion de portefeuilles, optimisation de coûts
• Tarification optimale et gestion des risques
• Estimation de la volatilité
• Gestion de risques de crédit
• Stratégies d’enchères (équilibres de Nash)

Dans la littérature :

• Byrd, J. R., and Liu, Z. (2007): "Nonlinear Optimization Methods with Financial Applications", Case Studies in Optimization, Ziena.
• Nocedal, J. (2008): "The ZIENA Solver for American Options Pricing", Case Studies in Optimization, Ziena.

 

Economie & théorie des jeuxModélisation de la demande

Utilisations courantes d'Artelys Knitro :

• Définition de politiques économiques
• Yield management
• Modélisation de la demande
• Estimation du maximum de vraisemblance
• Équilibres de Nash

Dans la littérature :

• Conlon, C. T. (2009): "A Dynamic Model of Costs and Margins in the LCD TV Industry", Unpublished manuscript.
• Hanson, D. A., Kryukov, Y., Leyffer, S., and Munson, T. S. (2009): "Optimal Control Model of Technology Transition", No 2009-E24, GSIA Working Papers from Carnegie Mellon University, Tepper School of Business.
• Dubé, J.-P., Fox, J. T., and Su, C.-L. (2012): "Improving the numerical performance of static and dynamic aggregate discrete choice random coefficients demand estimation", in Econometrica, 80 (5), 2231-2267.
• Egesdal, M., Lai, Z., and Su, C.-L. (2012): "Estimating Dynamic Discrete-Choice Games of Incomplete Information", Working paper.

 

Statistiques & analyses de donnéesAnalyses de moindres carrés non linéaires

Utilisations courantes d'Artelys Knitro :

• Analyses de moindres carrés non linéaires (régressions / ajustements de données)
• Machine à vecteurs de support
• Data mining
• Segmentation de données
• Analyses d’inférences
• Estimation de paramètres (calibration de modèles)
• Problèmes inverses

Dans la littérature :

• Wang, G., Zhu, Z., Du, W., and Teng, Z. (2008): "Inference Analysis in Privacy-Preserving Data Re-publishing", Data Mining, 2008, ICDM '08, Eight IEEE International, 1079-1084.
• Fuchs, M., and Neumaier, A. (2010): "Optimization in latent class analysis", Technical Report TR/PA/10/89, CERFACS.
• Rauchs, G., and Dumitriu, D. (2010): "Indentation testing parameter identification using an optimization procedure based on genetic algorithms", in Proc. of the Romanian Academy, Series A: Mathematics, 10 (2), 165-172.

 

EnergieProblèmes de flux optimal

La gestion des réseaux de distribution, l’optimisation des capacités de production, le contrôle du risque, et la stratégie de tarification occupent une place de plus en plus importante dans les activités du secteur de l’énergie.

Utilisations courantes d'Artelys Knitro :

• Problèmes de flux optimal sur les réseaux électriques (OPF)
non-linéaires, en courant alternatif
• OPF avec contraintes de sécurité réseau (SCOPF)
• Optimisation des coûts de production et des pertes de
transmission
• Modélisation des hauteurs de chute pour les problèmes de gestion de réservoirs d’eau
• Optimisation de la production de pétrole et de gaz 

Business cases:

• Artelys: "Optimal power flow computations using Knitro". Business case: Tractebel Engineering – Optimiser la gestion des systèmes de transmission électrique.

Dans la littérature :

• Plantenga, T. (2006): "KNITRO for Nonlinear Optimal Power Flow Applications", Case Studies in Optimization, Ziena.
• Eka Suwartadi, Stein Krogstad, Bjarne Foss (2010): "Second-Order Adjoint-Based Control for Multiphase Flow in Subsurface Oil Reservoirs", 49th IEEE Conference on Decision and Control.
• Hu, B., Cañizares, C. A., and Liu, M.(2010): "Secondary and Tertiary Voltage Regulation Based on Optimal Power Flows", Bulk Power System Dynamics and Control (iREP) - VIII (iREP), 2010 iREP Symposium, 1-6.
• Gutierrez-Martinez, V. J., Cañizares, C. A., Fuerte-Esquivel, C. R., Pizano-Martinez, A., and Gu, X. (2011): "Neural-Network Security-Boundary Constrained Optimal Power Flow", IEEE Transactions on Power Systems, 26 (1), 63-72.
• Ferreira, E. C., Baptista, E. C., and Soler, E. M. (2012): "An investigation about barrier parameters update strategy and the Optimal Power Flow Solution", EngOpt 2012, 3rd International Conference on Engineering Optimization.)
• Barragan Hernandez, A., Vazquez-Roman, R., Rosales-Marines, L., Garcia-Sanchez, F. : "A strategy for simulation and optimization of gas and oil production", Computers and Chemical Engineering 30, 2005, 215–227

 

Développement durableAnalyses démographiques

Utilisations courantes d'Artelys Knitro :

• Analyses démographiques
• Gestion de croissance des populations
• Contrôle des chemins de transition

Business cases:

• Artelys: "Optimizating harvesting of fish populations". Business case: Institut Finlandais de Recherche en Foresterie (Metla).

Dans la littérature :

• Tahvonen, O. (2008): "Optimal harvesting of age-structured fish populations", CEMARE Research Paper, P165.
• Tahvonen, O., Pukkala, T., Laiho, O., Lähde, E., and Niinimäki, S. (2010): "Optimal management of uneven-aged Norway spruce stands", in Forest Ecology and Management, 260 (1), 106-115.

 

Contrôle optimal & optimisation dynamique

Utilisations courantes d'Artelys Knitro :

• Optimisation de trajectoire
• Optimisation de problèmes aux dérivées partielles (PDE)
• Optimisation discrète sous contraintes PDE
• Analyse variationnelle

Dans la littérature :

• Abdallah, L., Haddou, M., and Khardi, S. (2010): "Optimization of operational aircraft parameters reducing noise emission", in Applied Mathematical Sciences, 4 (11), 515-535.
• Nahayo, F., Khardi, S., Ndimubandi, J., Haddou, M., and Hamadiche, M. (2010): "Two-Aircraft Acoustic Optimal Control Problem: SQP algorithms", in ARIMA, 14, 101-123.
• You, F., and Leyffer, S. (2011): "Mixed-Integer Dynamic Optimization for Oil-Spill Response Planning with Integration of a Dynamic Oil Weathering Model", in AIChE Journal, 57 (12), 3555-3564.

 

TélécommunicationsOptimisation de réseaux de transmission

Utilisations courantes d'Artelys Knitro :

• Optimisation de réseaux de transmission
• Allocation de ressources

Dans la littérature :

• Sosa-Paz, C., Ruckmann, J., and Sánchez-Meraz, M. (2010): "Joint Routing, Link Scheduling and Power Control for Wireless Multi-hop Networks for CDMA/TDMA Systems", in Científica, 14 (4), 165-172.

 

Optique & spectroscopie

Utilisations courantes d'Artelys Knitro :

• Contrôle de polarisation de la lumière
• Analyse de conformité d’isomères

Dans la littérature :

• Lott, G. A., Perdomo-Ortiz, A., Utterback, J. K., Widom, J. R., Aspuru-Guzikb, A., and Marcus, A. H. (2011): "Conformation of self-assembled porphyrin dimers in liposome vesicles by phase-modulation 2D fluorescence spectroscopy", in Proceedings of the National Academy of Sciences, 108 (40), 16521-16526.
• Tripathi, S., Paxman, R., Bifano, T., and Toussaint, K. C. Jr. (2012): "Vector transmission matrix for the polarization behavior of light propagation in highly scattering media", in Optics Express, 20 (14), 16067-16076.

 

Mathématiques & géometrieMinimisation de courbure

Utilisations courantes d'Artelys Knitro :

• Minimisation de courbure par régularisation de contours
• Vérification indépendente de théorème
• Détection de contre-exemples

Dans la littérature :

• Hales, T. C., and McLaughlin, S. (2010): "The dodecahedral conjecture", in Journal of the american mathematical society, 23 (2), 299-344.
• Bretin, E., Lachaud, J.-O., and Oudet, E. (2011): "Regularization of discrete contour by Willmore energy", in Journal of mathematical imaging and vision, 40 (2), 214-229.

Documentation Artelys Knitro

      Documentation en ligne

 

Manuels d'utilisateur en PDF :

 

 

 

Documentation Artelys License Manager

Artelys License Manager 10.3

 

Contrats de licence

• Artelys Knitro Commercial Licensing 
• Artelys Knitro Academic Licensing
Artelys Knitro End-User License Agreement

Téléchargement d’une version d’essai

step 1Sélectionnez une version

  • Version destinée aux étudiants souhaitant utiliser Artelys Knitro dans le cadre de leurs études.

  • Version destinée aux entreprises souhaitant évaluer les performances d'Artelys Knitro. Aucune utilisation commerciale de cette version n’est autorisée.

  • Version destinée aux enseignants-chercheurs souhaitant évaluer Artelys Knitro dans le cadre d’un projet de recherche publique ou pour la préparation d’un cours.

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step 2Version étudiante

Version d’évaluation limitant la taille du problème à 300 variables et 300 contraintes, valable 6 mois

En téléchargeant ou en utilisant ce composant, j’accepte les conditions suivantes :

• utilisation à des fins d’étude
• aucune utilisation à des fins commerciales
• uniquement durant la période d’évaluation

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step 2Version commerciale

Version complète valable 1 mois

En téléchargeant ou en utilisant ce composant, j’accepte les conditions suivantes :

• uniquement à des fins d’évaluation
• aucune utilisation à des fins commerciales
• uniquement durant la période d’évaluation

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step 2Version académique

Merci de préciser votre choix :

• Version limitant la taille du problème (300 variables et 300 contraintes), valable 6 mois*

• Version complète valable 1 mois*

Je comprends que cette version est destinée aux professionels de l’éducation à des fins d’enseignement. En téléchargeant ou en utilisant ce composant, j’accepte les conditions suivantes :

• uniquement à des fins d’enseignement
• aucune utilisation à des fins commerciales
• uniquement durant la période d’évaluation

Comment obtenir l’ID de votre ordinateur ?

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step 3Contrat de licence

J’ai lu et j’accepte le contrat de licence.

Foire aux questions

Cette section regroupe les questions fréquentes que se posent les utilisateurs d'Artelys Knitro lors de l'achat, l'installation ou l'utilisation du logiciel ainsi que nos réponses à ces questions. Pour obtenir une réponse à une question spécifique, veuillez nous contacter.

Purchase and use

Q: What should I do to purchase Artelys Knitro?
A: Please contact Artelys Knitro sales team.

Q: Can I use all interfaces if I purchase the Artelys Knitro solver through a modeling language's website?
A: No. When Artelys Knitro is purchased through a modeling language vendor, Artelys Knitro can only be used through that particular modeling language or interface. To embed Artelys Knitro in a C/C++ or FORTRAN program, you must purchase the full Artelys Knitro libraries through Artelys.

Installation

Q: Why does get_machine_ID.exe say the machine ID could not be determined?
A: On Windows this may happen if your machine is not connected to a network. The machine ID includes an Ethernet address, but Windows does not make the address available unless the network connection is enabled. See the Ziena License Manager User's Manual for details.

Q: What should I do when I have difficulties installing Artelys Knitro?
A: Read sections Installation and Troubleshooting of the user manual. If you cannot resolve your problem, please contact Artelys Knitro support team (for users under maintenance only).

Tips & tricks

Q: What should I do to make Artelys Knitro solve my problem faster?
A: Read section Tips and Tricks of the user manual. If you cannot resolve your problem, please contact Artelys Knitro support team (for users under maintenance only).

Q: Where can I discuss with the Artelys Knitro community?
A: The Artelys Knitro forum is hosted by a Google group. You can refer to the Artelys Knitro community to discuss about Artelys Knitro, provide feedbacks, ask technical questions, etc. Anyone can view the discussions. To post a message you need to sign into Google, but Google accounts are free.

Technical references

Q: Which article should I mention if I want to add a reference to Artelys Knitro in my paper?
A: If you need to mention Artelys Knitro in a publication, please insert the following reference:

R. H. Byrd, J. Nocedal, and R. A. Waltz, "KNITRO: An Integrated Package for Nonlinear Optimization" in Large-Scale Nonlinear Optimization, G. di Pillo and M. Roma, eds, pp. 35-59 (2006), Springer-Verlag. 

Q: Where can I read more information about the algorithms implemented inside Artelys Knitro?
A: Read section Bibliography of the user manual.

Forums

Google Groupe Artelys Knitro : Forum d'aide pour Artelys Knitro; posez vos questions techniques, parlez de votre expérience, suggérez des astuces.

• Groupe Linkedin Artelys Knitro : Groupe d'actualités et d'échanges pour Artelys Knitro; partagez votre expérience avec les autres utilisateurs d'Artelys Knitro et soyez informés des derniers développements.

Assistance Artelys Knitro

Artelys assure le support technique du produit Artelys Knitro dans le monde entier.

En savoir plus sur l’assistance