Installazione di or-tools con SCIP e GLPK in un ambiente virtuale Python 3.7 su Linux

Ho deciso di partecipare a una competizione e per questo ho dovuto utilizzare pacchetti per risolvere problemi di ottimizzazione. Ho scelto lo strumento di Google or-tools, che funge da interfaccia per diversi risolutori. Contiene diversi strumenti di ottimizzazione, ma gli sviluppatori affermano di supportare anche diversi pacchetti esterni, inclusi i commerciali Gurobi e CPLEX. Tuttavia, noi non siamo ricchi e utilizzeremo i gratuiti SCIP e GLPK (sviluppati da un autore locale, tra l'altro). Con mia sorpresa, non ho trovato istruzioni su come far funzionare tutto questo splendore in un ambiente virtuale Python, sia nei nostri spazi che nel segmento anglofobo di Internet, e ho dovuto lavorarci un po'. Per chi ha fretta, leggete subito qui, agli altri propongo di conoscere la mia poco raffinata grafomania che descrive le peripezie nell'installazione del software di Google. Sì, ho dimenticato di dire subito che tutto è stato installato su Manjaro Linux.

Primi passi

Tutti e tre i pacchetti esistono nel repository di Python, quindi li installiamo tramite pip.

Ognuno di essi ha la propria interfaccia, e or-tools è stato scelto proprio per provare diversi pacchetti senza dover riscrivere sostanzialmente il programma. Quindi il compito è fare in modo che or-tools integri questi risolutori e li faccia eseguire tramite se stesso. E cosa pensate? L'or-tools installato tramite pip non vede i risolutori installati tramite pip, e loro non vedono lui (chi l’avrebbe mai detto). Quindi bisogna davvero dare un'occhiata a ciò che scrivono nella documentazione.
Nella documentazione scrivono che è necessario compilare dai sorgenti affinché or-tools possa integrare i pacchetti esterni. Proviamo a compilare, e non riesce, perché i risolutori installati tramite pip non sono visibili.
Pertanto, i metodi più semplici per installare tutti i pacchetti tramite pip non funzionano, perché or-tools non integra i risolutori, e i risolutori non installano le librerie come or-tools desidera, generando errori e deridendoti.

Successivamente, nella documentazione dicono che è necessario compilare i risolutori dai sorgenti, e poi compilare or-tools dai sorgenti. Detto-fatto! Ho installato SCIP, ho installato GLPK, ma si è presentata una domanda non descritta nella documentazione: come installare or-tools in un ambiente virtuale.

L'unico comando scritto nella documentazione, make python, installa il pacchetto globalmente nel sistema (sorprendente, vero?).

Tuttavia, sono stato fortunato: durante la ricerca ingegneristica con il metodo delle scimmie infinite, ho accidentalmente digitato il comando make help, e mi ha restituito un elenco di tutte le opzioni di compilazione di or-tools, tra cui la possibilità di compilare il pacchetto wheel. Questo è il comando make python_package, nel caso (lo ripeterò alla fine). Quindi, è tempo di compilare e lanciare?

Cerchiamo il problema

Niente funziona durante la fase di compilazione di or-tools, dà errore su librerie GLPK difettose.

La compilazione con SCIP con i parametri dalla documentazione va a buon fine, ma or-tools continua a rifiutarsi di funzionare al momento dell'importazione.

Non ho trovato soluzioni a questi problemi, quindi sono andato su GitHub per chiedere agli sviluppatori perché l'installazione seguendo le loro istruzioni restituisce errori da qualche parte nel loro codice.

Hmm, grazie per le spiegazioni

Mentre aspettavo una risposta su GitHub, ho navigato su internet, sperando di trovare qualcosa che mi aiutasse. E incredibilmente, ho trovato. Era blog il team leader del progetto, dove scriveva di come collegare GLPK a or-tools. E questo metodo ha finalmente funzionato! Ora, se compiliamo tutto senza SCIP, ma con GLPK, possiamo lavorarci. Già un progresso.

Tuttavia, il team leader di or-tools non consigliava di usare GLPK, dicendo che i risultati mostrati non sono molto buoni, e voglio comunque vincere SCIP e farlo funzionare. Un vicino post nel blog mi ha suggerito che il pacchetto di Google funziona con versioni specifiche. Diamo un'occhiata alla lista delle modifiche delle versioni e vediamo una chiara indicazione della versione 6.0.0. Nonostante nel makefile fosse indicata la versione 6.0.2, proviamo a installare una versione più vecchia e voilà!

E ora, ancora una volta, la sequenza di azioni operativa.

Sequenza di installazione

1. Scarica l'archivio SCIP, assicurandoti che qui sia chiaramente indicata la compatibilità con la versione che stai scaricando (nel mio caso developers.google.com/optimization/support/release_notes#support-for-scip-6.0.0) e decomprimi.
2. Scarica GLPK (al momento della scrittura, l'ultima versione è 4.65) e decompressa.
3. Installa SCIP con il comando

   make GMP=false READLINE=false TPI=tny ZIMPL=false scipoptlib install INSTALLDIR=/scipoptsuite-6.0.0
   

4. Installa GLPK con il comando:

   ./configure --prefix= --with-pic --enable-shared
   make
   make install
   

5. Scarica OR-Tools da GitHub

   git clone https://github.com/google/or-tools

6. Installa OR-Tools con i comandi:

   make third_party
   make python_package
   

   Se l'ultimo comando non funziona, installa wheel con il comando:

   pip install wheel

7. Attiva l'ambiente virtuale, vai nella cartella del pacchetto Python e installalo da lì.

   Se devi installare non in un ambiente virtuale, ma globalmente per l'intero sistema invece di:

   make python_package

   eseguire il comando:

   make python
   

Fonte: habr.com