SCIP を Linux 上の Matlab から呼び出す、ってお話

SCIP を Linux 上 の Matlab から呼び出すのは、あまり推奨されていないのかもしれないが、コンパイルを頑張って、とりあえずはサンプルプログラムまでは実行できるようになった。（ちなみに、Matlab から呼び出すのでなく単純にコマンドラインから使うだけなら、それほど険しい道のりではない。）

ここにはインストールの記録を残しておく。なお、Ubuntu 系の Linux を想定しているので、ディレクトリ名などは適宜変更が必要かもしれないし、apt-get で必要なファイルなどをインストールする必要もあるかもしれない。
また、インストールするディレクトリは、とりあえず $HOME/lib としている。

1. SoPlex をコンパイル
cd $HOME/lib
wget http://soplex.zib.de/download.php?fname=soplex-3.0.0.tgz
tar xzf soplex-3.0.0.tgz
cd soplex-3.0.0
make SHARED=true

(SHARED=true は Matlab の mex にリンクするときに必須なので忘れないように。)

2. ZIMPL をコンパイル
cd $HOME/lib
wget http://zimpl.zib.de/download/zimpl-3.3.4.tgz
tar xzf zimpl-3.3.4.tgz
cd zimpl-3.4.4
make SHARED=true

(このあたりの wget は、ライセンスの関係でうまくいかないかもしれないので、ホームページからダウンロードしたほうがいいかもしれない。）

3. IPOPT をコンパイル
cd $HOME/lib
wget  https://www.coin-or.org/download/source/Ipopt/Ipopt-3.12.7.tgz
tar xzf Ipopt-3.12.7.tgz
cd Ipopt-3.12.7
./configure
make

(make install は特に必要なし。）

4. SCIP をコンパイル
cd $HOME/lib
wget http://scip.zib.de/download.php?fname=scip-4.0.0.tgz
tar xzf scip-4.0.0.tgz
cd scip-4.0.0
make SHARED=true

（このあたりのコンパイルで、ZIMPLE や SOPLEX, IPOPT がどこにあるか指定する必要あり。画面上のメッセージは分かりにくいけど、２０回ぐらいトライ＆エラーをすれば、なんとかなった。）

5. OPTI をコンパイル
cd $HOME/lib
wget https://github.com/jonathancurrie/OPTI/archive/master.zip
unzip master.zip
cd OPTI-master/Solvers/Source/scip

ここで、以下のようなスクリプトでコンパイル。

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#!/bin/sh -x

SCIP_DIR=$HOME/lib/scip-4.0.0
SOPLEX_DIR=$HOME/lib/soplex-3.0.0
OPTI_DIR=$HOME/lib/OPTI-master
IPOPT_DIR=$HOME/lib/Ipopt-3.12.7
mex -largeArrayDims -output scip.mexa64 -I$SCIP_DIR/src -I$SOPLEX_DIR/src -I$OPTI_DIR/Solvers/Source/scip/Include \
    -I$IPOPT_DIR/Ipopt/src/Common -I$OPTI_DIR/Solvers/Source/opti\
    -L$SCIP_DIR/lib/shared \
    scipmex.cpp scipeventmex.cpp scipnlmex.cpp -lscip -lnlpi.cppad -lut

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基本的には、リンクで見つからない関数があれば、そのつど nm コマンドで *.so を全解列挙して、grep で検索すればよい。

6. Matlab でパスを追加
addpath(genpath(getenv('HOME'),'/lib/OPTI-master'));

7. Matlab を以下のスクリプトで起動

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export LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/6.3.0:$HOME/lib/

scip-4.0.0/lib/shared:/usr/lib/x86_64-linux-gnu:$HOME/lib/scip-4.0.0/
lib/shared:$LD_LIBRARY_PATH

LD_PRELOAD=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/6.3.0/libgcc_s.so:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/6.3.0/libstdc++.so:/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/6.3.0/libgfortran.so:$HOME/lib/scip-4.0.0/lib/shared/libscip.so:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libreadline.so:$HOME/lib/scip-4.0.0/lib/shared/libnlpi.cppad.so:$HOME/lib/scip-4.0.0/lib/shared/libscipsolver.so  /usr/local/bin/matlab -nodisplay $*

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実行時にうまく行かない場合も、nm と grep で探し当てて、LD_LIBRARY_PATH と LD_PRELOAD に載せれば何とかなる。

（なぜか LD_PRELOAD だけでは、うまく行かない時があるので、LD_LIBRARY_PATH にもフォルダをあわせて書く方がよいようだ。）

7. サンプルソースの実行

あとは、$HOME/lib/OPTI-master/Examples/Global_NonlinearProgramming.m にある SCIP 用のサンプルを実行すればよい。

具体的には、Example 4 - White Box Quartic となっているところである。

途中途中であまりスリムになっていないところもあるが、これでサンプルプログラムを実行できる。

Matlab から $ help scip とすれば使い方も分かるようになっている。

たぶん、Mac でも同じような手順でコンパイルできるかと思うが、Mac は OS 自体が複雑なので、もっと大変なのかもしれない。