1.2　安裝Julia

強烈推薦研究生和其他研究者把Julia安裝到本地計算機上。在下面這份指南里，我們會先安裝Julia，然后安裝兩個優化包——JuMP和GLPK。JuMP代表“Julia for Mathematical Programming”，即數學編程Julia，是一款優化問題的建模語言。GLPK是一款開源線性優化求解器，能解決連續和分離的線性程序。關于具體的安裝步驟，Windows用戶請參考1.2.1節，macOS用戶請參考1.2.2節。

1.2.1　在Windows系統上安裝Julia

第1步　從官網下載Julia。（官網地址見參考資料[4]，選一個合適的版本——32位或64位，推薦選擇64位。）如圖1.1所示。

第2步　在C:\julia目錄下安裝Julia。你需要確保安裝文件夾的路徑與步驟3的地址路徑一致，如圖1.2所示。

第3步　打開命令行窗口并輸入命令setx PATH "%PATH%; C:\julia\bin"，如圖1.3所示。

如果你不知道如何打開命令行窗口，只要使用百度搜索“如何打開命令行窗口”就知道了。

第4步　打開一個新的命令行窗口并輸入命令echo %PATH%，如圖1.4所示。

所輸出內容的最后必須包括C:\julia\bin。如果沒有，那么肯定是出錯了。

第5步　運行Julia，如圖1.5所示。

你已經在Windows系統的電腦上成功地安裝了Julia語言。現在是時候安裝數學的優化添加包了。

第6步　在Julia窗口輸入如下命令。

其輸出如圖1.6和圖1.7所示。

安裝第1個包用時較長，因為需要初始化Julia包文件夾并同步整個包列表。

第7步　打開記事本，或其他文本編輯器（例如Atom4，其下載地址見參考資料[5])，輸入下列代碼，并在你選定的文件夾下把文件保存為script.jl。

第8步　按住Shift鍵，同時在文件名上單擊鼠標右鍵，選擇“Open command window here”選項，如圖1.8和圖1.9所示。

第9步　輸入dir查看腳本文件script.jl，如圖1.10所示。

如果你看到的文件名像script.jl.txt這樣，則用下面的命令進行重命名。

第10步　輸入julia script.jl運行Julia腳本，如圖1.11所示。

幾秒鐘后，Julia腳本的運行結果會被輸出到屏幕上，完成任務。

1.2.2　在macOS系統上安裝Julia

在macOS系統上安裝Julia，需要用到包管理器Homebrew。它提供了一種在macOS系統里非常方便地安裝軟件的方式。

第1步　從應用文件夾打開Terminal.app。如果你不知道如何打開，可以觀看一個視頻，視頻地址見參考資料[6]。把Terminal.app放在你的桌面工具欄上用起來會很方便。

第2步　訪問Homebrew官網（見參考資料[7]），跟著說明安裝Homebrew。安裝Xcode命令行工具時可能會要求你輸入密碼，如圖1.13和圖1.14所示。

第3步　用Homebrew安裝Julia，在終端中，輸入命令brew cask install julia，如圖1.15所示。

第4步　在終端中，輸入julia，如圖1.16所示。

第5步　在Julia窗口中，輸入如下命令。

其輸出如圖1.17和圖1.18所示。

安裝第1個包用時較長，因為需要初始化Julia包文件夾并同步整個包列表。

第6步　打開TextEdit，或者其他文本編輯器（例如Atom，其下載地址見參考資料[8]），輸入下列代碼，并在你選定的文件夾里將文本保存為script.jl。

第7步　在保存有script.jl的文件夾中打開終端窗口，為了打開終端，你可以把終端應用圖標拖拽到你的擴展里（詳見參考資料[9]）。

第8步　輸入ls –al查看你的腳本文件，如圖1.19所示。

第9步　輸入julia script.jl，運行你的腳本，如圖1.20所示。

幾秒鐘后，Julia腳本的運行結果會被輸出到屏幕上，完成任務。

1.2.3　運行Julia腳本

現在，準備工作已經做好了，有兩種運行Julia腳本的方法。

? 在命令行窗口或終端輸入C:> julia your-script.jl。

? 在Julia窗口輸入julia> include("your-script.jl")。

1.2.4　安裝Gurobi

我們可以使用Gurobi來替代GLPK，這是一款商用優化求解器包，用來解決線性規劃（Linear Programming，LP）、混合整數線性規劃（Mixed Integer Linear Programming，MILP）、二次規劃（Quadratic Programming，QP）、混合整數二次規劃（Mixed Integer Quadratic Programming，MIQP）等問題。Gurobi對學生、中小學教師、教授或其他與教育機構相關的人員免費。

下面是安裝步驟。

1. 下載Gurobi優化器（下載地址見參考資料[10]），并安裝到你的電腦上。你需要注冊學術用戶或購買許可證。

Windows用戶須注意：不管是選擇32位還是64位的版本，都需要統一。也就是說，如果你選擇64位Gurobi優化器，你需要在后面的步驟中安裝64位Julia。安裝之后，必須重啟電腦。

2. 申請一個免費學術許可證（詳見參考資料[11]），并按照說明激活它。

3. 運行Julia并添加Gurobi包。

4. 準備就緒，測試下面的代碼。

1.2.5　安裝CPLEX

你可以安裝并連接CPLEX求解器，將它作為Gurobi的替代者，它對學術用戶也是免費的。安裝CPLEX要更復雜一點。

在Windows系統里，安裝CPLEX的步驟如下。

1. 新建一個賬戶并登錄學術起始界面（界面地址見參考資料[12]）。

2. 檢索'IBM ILOG CPLEX Optimization Studio'，即IBM ILOG CPLEX優化工作室。

3. 下載適合你的系統的版本。

? cplex_studio128.win-x86-32.exe針對的是32位系統。

? cplex_studio128.winx8664.exe針對的是64位系統。

4. 重啟電腦。

5. 運行下載的exe文件。你可能需要使用鼠標右鍵單擊exe文件，并選擇“以管理員身份運行”選項。

6. 運行Julia并添加CPLEX包。

7. 準備就緒，測試下面的代碼。

在macOS系統里，安裝CPLEX的步驟如下（該步驟包括如何在macOS系統里處理.bin文件）。

1. 新建一個賬戶并登錄學術起始界面（界面地址見參考資料[13]）。

2. 檢索'IBM ILOG CPLEX Optimization Studio' ，即IBM ILOG CPLEX優化工作室。

3. 下載適合你的系統的版本：cplex_studio128.osx.bin。

4. 把文件放在home目錄下：/Users/你的用戶名（從下載地址復制過來即可）。

5. 打開終端進行安裝。

6. 在彈出的終端窗口輸入命令：/bin/bash ~/cplex_studio128.osx.bin。

按回車鍵，按照提示進行操作。在Julia中添加CPLEX包，具體步驟如下。

1. 打開～/.bash_profile文件。

2. 在～/.bash_profile文件中添加下面的內容（更換其中的[USER NAME]）。

注意上面的代碼需要在同一行里。

3. 重新加載配置文件。

4. 運行Julia并添加CPLEX包。

5. 準備就緒，測試下面的代碼。