解决APmonitor方程长度限制及GEKKO二维傅里叶计算报错方案咨询

是否可以提升APM Model最大字符串长度限制 #

不可以。15000字符是APM求解器内核对单条表达式的硬编码限制，没有配置项可以直接修改该阈值，只能通过调整程序结构规避报错。 #

调整程序结构的规避方案 #

• 拆分累加项为多个中间变量
  不要将所有傅里叶项的累加操作放在同一个表达式内，每累加10-20项就用m.Intermediate()定义一个中间分段和，最后将所有分段和相加得到最终的sup.function返回值。这种方式会将原本超长的单行表达式拆分为多条独立的短表达式，完全避开单条字符串长度限制。如果调整步长为15后仍有报错，可继续调小步长，直到单条表达式长度低于阈值即可。
  示例代码：

  seg_sums = []
  current_seg = 0
  step = 15 # 可根据单条表达式长度调整步长
  cnt = 0
  for i in fourier_x:
      for j in fourier_y:
          # 替换np.cos为GEKKO内置的m.cos，替换np.dot为直接展开，缩短表达式
          current_seg += u_fourier_i_j * m.cos(g_i_j[0]*x + g_i_j[1]*y)
          cnt += 1
          if cnt % step == 0:
              seg_sums.append(m.Intermediate(current_seg))
              current_seg = 0
  # 处理剩余不足步长的项
  if current_seg != 0:
      seg_sums.append(m.Intermediate(current_seg))
  # 最终的sup函数返回值
  dummy = m.Intermediate(sum(seg_sums))
  

• 替换Numpy运算为GEKKO内置运算
  原代码中使用的np.cos、np.dot会生成额外的符号嵌套，既不符合GEKKO的符号运算规则，也会不必要地增加表达式长度。替换为GEKKO内置的运算符和函数后，可有效缩短单条表达式的字符数。
• 避免嵌套多层运算
  如果后续还有其他叠加项，也都采用中间变量拆分的方式处理，不要将多层运算嵌套在同一个等式内。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Abbel