Roadmap April 2023

[ocots]

See roadmap March 2023

Remark. The direct shooting method will be removed from OptimalControl in a future release since it is not enough general.

Main tasks:

• @jbcaillau @j-l-s Abstract formulation working on basic example at least.
• @jbcaillau @joseph-gergaud @PierreMartinon Box and pure constraints for the direct method.
• @jbcaillau @ocots Getters of multipliers associated to labeled constraints.
• @ocots @joseph-gergaud @PierreMartinon Functional: Bolza cost.
• @joseph-gergaud @PierreMartinon Direct solve by generic RK scheme.
• @joseph-gergaud @PierreMartinon Sparse usage (Jacobian, Hessian of the constraints).
• @ocots @PierreMartinon Common optimal control init for the direct method.
• @ocots @PierreMartinon Replace the print callback of ipopt.
• @ocots @BaptisteCbl @joseph-gergaud Benchmark of non linear solvers for shooting
• @ocots @BaptisteCbl @joseph-gergaud @PierreMartinon Benchmark of optimization solver like Percival for the direct method.
• @joseph-gergaud @PierreMartinon Lagrangian vs Mayer cost.
• @joseph-gergaud @PierreMartinon Non uniform grid

[PierreMartinon]

Number 2 (constraints) is almost done ? I am still trying to have at least one manual test (goddard) that checks the sign and complementarity conditions.

[ocots]

I forgot to mention to improve the plot function about constraints.

[ocots]

Petit point (en fr pour aller plus vite) de ce que j'ai fait et compte faire

CTBase

• je fais une refonte des fonctions dans CTBase pour : i) laisser au user la responsabilité de la cohérence, ii) avoir un code qui ne distingue plus le cas scalaire du cas vectoriel, iii) être un peu plus efficace pour la gestion des cas autonome/non-autonome. Cependant, pour ne pas tout changer d'un coup, je laisse la possibilité en interne de faire un appel spécifique aux fonctions qui se veut être générique au sens où si on fournit le temps (avec un type interne _Time) alors le comportment de la fonction est toujours le même, c-a-d on doit fournir des vecteurs et cela retourne des vecteurs même si l'entrée ou la sortie est de dimension 1.
• je mettrai ensuite à jour le Model
• j'ajouterai des fonctions Lie, Poisson, Lift qui prendront en argument des VectorField... afin de pouvoir gérer des cas d'usage qui pour le moment ne sont pas gérés et que l'on retrouve dans la liste des problèmes de CTProblems, par exemple dans le cas d'une contrainte d'état d'ordre 2.
• il faut que je revoie l'affichage du modèle, la gestion des dimensions, des labels...
• il faut être un peu plus défensif avec des messages clairs pour le user s'il a oublié quelque chose ou a mal utilisé une fonction.
• je dois revoir le plot avec la gestion des contraintes, et le plot!
• puis gestion de l'init et des callbacks dans CTBase.

CTFlows

• utiliser les nouvelles fonctions en laissant la responsabilité de la cohérence au user
• ode sur des matrices : Ricatti
• flot d'ocp avec un contrôle, une contrainte et un multiplicateur : gérer cas mixte et état pur correctement
• faire la doc et ajouter des exemples
• voir les gestion du plot : création d'une solution d'un ocp, plot d'un flot hamiltonien...

CTProblems

• continuer à ajouter des tests unitaires pour vérifier les problèmes ajoutés par @BaptisteCbl
• finaliser la doc

CTDirect

• utiliser _Time dans un premier temps
• init
• callback

OptimalControl

• enlever DirectShooting
• ajouter exemples et doc : abstrait + fonctionnel
• ajouter tutos : plot, solveurs, définition d'un modèle...

[jbcaillau]

@ocots Good news to simplify the scalar / vectorial case. I am actually a bit worried that some macros for the remaining (relevant) case of autonomous / nonautonomous do an @eval (which actually end up with an eval, running into well described difficulties for generated functions). Everything seems to work, though (see, e.g., excerpt from test_onepass.jl below.

[BaptisteCbl]

Petit point

CTProblems

• j'ai terminé d'ajouter des problèmes dans CTProblems

NLSolversBench

• effectuer les benchmarks pour les différents algos de NLsolve, MINPACK, SCIML, ... sur des problèmes de CTProblems afin de déterminer quel(s) algo(s) sont les plus adaptés

CTBase

• finir de faire le changement de UnitRange à OrdinalRange pour spécifier les contraintes et faire la PR

[joseph-gergaud]

Sur CTDirect :

• Discrétisation par les méthodes de Runge-Kutta
• Docstring des fonctions

[jbcaillau]

On abstract formulation, see

• this issue for ongoing dev with @j-l-s
• Julia stuff #22 for related questions with julia

[jbcaillau]

@ocots @PierreMartinon @joseph-gergaud For today (= Friday, April 21, 15:30) catch-up, I would like to discuss with / update you on the following points:

• CTBase function refactoring
• CTProblems summary
• solver benchmark
• abstract formulation
• case of variables
• control-toolbox web
• update general structure including gallery, bocop, hampath, nutopy ¹
• Prix Science Ouverte du Logiciel de Recherche (deadline 15/5)
• JuliaCon

Zoom link

Footnotes

1. move some repos from gitlab to github ↩