最优化参考讲义（上海交大参考讲义）
详细介绍了最优化方法，是学习最优化的比较好的参考讲义第一章引言第一章引言§1.1最优化问题概述学科简述最优化理论与方法:研究某些数学上定义的问题的最优解,即对于给出的实际问题,从众多的方案中选出最优方案。最优化是一门应用性很强的年轻学科。比如:●工程设计中怎样选择参数,使得设计既满足要求又能降低成本;资源分配中,怎样的分配方案既能满足各方面的基本要求,又能获得好的经济效益:生产计划安排中,选择怎样的计划方案才能提高产值和利润;·原料配比冋题中,怎样确定各种成分的比例才能提高质量、降低成本,最优化问题分类最优化问题分类表分类标志变量个数变量性质约束情况极值个数日标个数函数关系问题性质时间单变量连续无约朿单峰单目标线性确定性静态类型离散随机性多变量函数约束多峰多日标非线性模糊性动态比如:线性规划,非线性规划,随机规划,非光滑规划,多目标规划,整数规划,工作步骤:用最优化方法解决实际问题,一般经过下列步骤1.提出最优化问题,收集有关数据和资料2.建ν最优化问题的数学模型确定变量,列出目标函数和约束条件;3.分析模型,选择合适的最优化方法4.求解,一般通过编制程序,用计算机求最优解5.最优解的检验和实施上述5个步骤常常相互支持、相互制约,在实践中反复交叉进行。模型的三要素:1.变量:最优化问题中待确定的某些量;2.约束条件:求最优解时对变量的某些限制,包括技术上的约束、资源上的约束和时间上的约束等,用等式、不等式、或可行集表示;1.1最优化闩题概述3.目标函数:最优化评价标准的数学描述,一般用最大或最小表示。最优化方法:解析法,直接法,数值解法,二、线性与非线性规划问题例1.1.1[食谱问题设市场上可以买到n种不同的食品,每种食品含有m种营养成分.每单位的笫j种食品售价为c;,且含有第种营养成分为a;设每人每天对第种营养成分的需求量不少于b;,试确定在保证营养的要求下的最经济食谱建立数学模型(1)根据问题的需要设置变量:设每人每天需要各种食品的数量分别为x1,…,xn(2)用所设置的变量把所追求的目标和听受的约束,用数学语言表述出来,得该问题的数学模型:(1.1.3)这里a11表示购买了x;个第种食品所包含的第种营养量,其中min是 minimize的简写,读作“极小化”,s.t.是 subject tol的简写,读作“受限制于”或“约束条件是”。(1.1.1)称为日标函数,(1.1.2)-(1.1.3)称为约束条件例1.1.2[资金使用问题]设有400万元资金,要求4年内使用完,若在一年使用资金x万元,则可得到效益√万元(效益不能再使用),当年不用的资金可存入银行,年利率为10%。试制订出资金的使用规划,以使4年效益总和为最大。显然,不同的使用方案取得的效益总和是不同的。如(1)第一年就把400万元全部用完,则效益总和为√400=20.0(万元)(2)若前三年均不用而存入银行,则第四年把本息和:400×(1.1)3=532.4(万元)全部用完,则效益总和为√52.4-23.07(万元),比第一方案效益大3万元多;(3)若运用最优化方法,可得如下最优方案第年第二年第三年第四年现有资金400342265.1152.8使用金额86.2104.2126.2152.8第一章引言效益总和为√86.2+√104.2+√126.2+√152.8=43.1(万元),是第方案效益总和的两倍多。建立数学模型:设变量x(i-1,2,3,4)分别表示第所使用的资佥数。所追求的目标-4年的效益总和最大,表为+√3+所受到的约束为每年的使用数额既不能为负数又不能超过当年资金拥有数,即第一年00,存在正整数K>0,使得当k>K时,有|(8)-洲0,使得对于任意的k有|)川0,存在正整数K>0,使得当k,l>K时,有|x()-xO川
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MATLAB从零到进阶
北京航空航天大学出版社出版的 MATLAB从零进阶，适合MATLAB初学者使用！MATLAB开实例系列图书MATLAB从要到进阶中些李国刘涣进天郑志勇编著内容简介本着从易到难、从基础到应用及提高的质则本书结合大量案例系统计解 MATLABT言编程要旨。主要内容包括 MATLAB简介和基本摸作绘图与可褪化,程序饭计,图形用户界面(GUD缤程数据I0(与TEx3据之间的数交换)符号计算,数值积分计算方程与方程组的数值解,常徽分方程(组)数匝求解,线性規划和非线性优化问惡求解,景大最小題求解橫率分布与随机数,描述性统计,参数估计与假设检验,归分牙多项式回归与数值, MATLABE程序译,系统级仿真工mihk反其应用等。附录为min常用命令列表。为方便读者的学习和使用,本+配有光型,答包:每一个案例的源程序,以及于教学和自学的PPT课件本书可作为-般读者自学并掌握 MATLAB语言的参考京,也可作为高等院校理工类本科生研究生系统学习 MATLAB的教材或参考书,还可作为科人和工程技术人员应用M4TL4B解决实际问题的参考用书。书在版编目(CP数据MATLAB从零到进阶/谢中华等编著-北京:北京航空航天大学出版社212.2ISEN978-7-5124-907-1.M4…且.①….Mahb件1.该书作者简介就中华,副教,资深 MATLAB培训,十多年MATLAB编程经验已出版书籍(MATA统计分析与应用:40个案倒分析)。现于天津科技大学数学系任教,长期从事MATLAB相关课程的教学与培训。精通 MATLAB、SAS、R语言等软件,擅长多种软偿协同作战,有着扎实献理沦基础和M丰富的实战经验3美原名m士业于北京厘工大应用数学系,+年 MALAB编经验,曾出版( MATLAB高效编程技巧与用:54个案例分析)受到广大该者好评,在数值计算.运第学最优化图像处理MTAB与C+混合编程领域有着三富的项目实战经验。刘进网名iai0:配文论坛饭主,山东省料学院计算中心助選研究员,工学硕士。现于合肥工业大学机与汽车工程学院机薇制及其自动化专业攻读博士学位,主要与期友茶余饭后聊天时:时常有人大发感:“现在的人是越来越离不开电了,要是没有电脑该怎么办可!”我也禁不位感慨:越来越多的人是离不开 MATLAB了,没有 MATLAB就做不成研究了。”事实的确如此,MA个TLAB已经在自然科学、社会生产和科学研究等冬领域得到了广泛的应用,它已经不再是诞生之初用于线性代裂计算的接囗程字,它就是计算软件中的巨无霰。有人在用 MATLAB作数据分折,有人在用 MATLAB作算法设计,有人在用1M0D作速模仿其还有人月8件开工我们炒股嫌钱,往大了说, MATLAB能助享专家设计尖武器。试想一下,或许几年以后,朋友之间打招呀的问候语就是:您今天 MATLAB了吗?如果到那时您还不会 MATLA,您很可能就u览0果您目前还是-个 MATLAB零基础的读者,您可不必饭,本就是专们为您准备的,它将带领您走进 MATLAB的殷堂,从人门到精通。本书编写的宗自就是引领读者从零基础人门,由浅人深地学习,先熟恐 MATLAB草稿纸式的编程语言和语法规则,让读者能够其内部数做“俊瓜式为的计算,然后慢了解 MATLAB自带的包罗万象的工县箱,在此基础上可以根据自己的算法惠练地进行扩展編程,在这个过程中,读者会在不知不觉中成为精本书内容分为2第1章, MATLAB简个第2章, MATLAB基操作;第3置,ATAB绘图与可视化,4章, MATLAB程序设计第5章,图形用户界面(GUD编:,第章MTB与TT文件的数据交换;第7章,M4BExe0文件的数据交葓;第8章数烟库连第908号计第0数值积分计第1,方程与方程组数值解第12章,学做分方程(组)数值求解:第123i,线性规划问题第14章,非线性优北问题;第15章,最大最小问题一公共设施选址;第16章,率分布与随机数;第1章描达性统计量和绕计图,第18章,参数计与假设检验第19章,回归分折第20章,多项式回归与数据插值;第21章, MATLAB序编译:第2系统级仿真工具 Simulink应用。在章顺序的安排上,我们是经过深思熟處的本着从易到难、从基础到应用及提高的原则。为了能让读者尽戴悉T.学会使用 MATLAB出自已的程序,我们把 MATLAB绘图与可视化、MTAB程序设计图形用户界面等章节放在了前而,这一点不同于一般的 MATLAB书第,根据我们的经验,从绘图开始是学习MTAB最为高效快走的方式因为各种实用的或是献忍形能够激发读者的学习兴超,有了兴通自然一切就变得简单了。另外,本书的内容力求与大学必修的高等数学、线性代数和概率论与数理统计等多门主干程相贴合,这样让读者能够理论结合实践,学习起来更为轻松。俗话说,业有专攻,多人合编也是为了发挥作者们各自的专长将各自在不同领域多年的经验和技巧率款给该者,本书谢中些主并负责统筹定,其中第1~3,6、5~0章由谢中华(网名xEh)写,第4.1012章是鹏(网名:mo:写,第5,2章由刘煥进9日第8郑间1写,第2学由李国栋(网y目录第I拿 MATLAB简介194TLAB助系统MLAB的那事儿…111ML4B命令宽口帮助系统“171.1 MATLAB的派…2Hep都助浏览器………1812MTB饭本信息…110参考文……………211238TL件的系统组成…3第2章MTAB基本操作……214MATL产构成42.1变量的定义与数据类型……2.5mhk产品成………62变量的定义与弦值………22.5 MATLAB/S mulik E应用领城2,12数据类型…23卓4·+4I数菇输出桕式↓;士12 MATLAB的安装与启动2.2常用函数…………23212LAB6安装…172.3数组算………222MATL4B的启动…82310阵的定………251.3 MATLAB工作界面…1■(4;4;22{珠矩阵………………28工作界布823高维数组·』⊥1↓卜41+iiAMATLAB从零到进33二继图形绘制,2程序没计注意喜项………12331管用二继绘图函数…………55..3程序编排与注3.2三图形的修饰和浙加注释…608参考文献…图形的打印和输出…65第享图形用户界面(U编程…125331把图形复航到贴饭……655.1图形对象2把图形导出文件51区形对象的类型1263打印图形………6952图形对象的属性35动画制作…■自》重,卡715.1.3图形对象约操作31.运行航迹动画7152图形用户界面的设计原则和步骤2红闪动画…721365.3电影动画…52.1图形用户界面设计原则…136若5.4录制A格式视频动画……45.2图形用户界面的设计步骤……136您355作GE格式动画………755.3开发图形用户界面的方法-137此35参考文献…7175.4直接编写M文件开发图形阳户1|算+章MTB程设计08界面M文一脚本文件和函数文件5:1文件类…14任Pp·丰IL丰晋中bDl↓;1b●785..2根对象…11本文件…853图形窗口对象函数文件785.4.4坐标轴对象T州世分们故中上甲
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