詳解MATLAB在最優(yōu)化計算中的應用

內容概要

《詳解MATLAB在最優(yōu)化計算中的應用(附光盤)》由李明編著，首先介紹MATLAB的基本使用方法和程序設計基礎，然后將MATLAB與最優(yōu)化計算相結合，基于最優(yōu)化理論與方法，講解如何使用MATLAB求解最優(yōu)化領域的實際問題。這些問題涵蓋最優(yōu)化理論與方法中的線性規(guī)劃問題、整數規(guī)劃問題、非線性規(guī)劃問題、二次規(guī)劃問題、多目標規(guī)劃問題、圖與網絡優(yōu)化問題和現代智能優(yōu)化問題。
《詳解MATLAB在最優(yōu)化計算中的應用(附光盤)》內容循序漸進、由淺入深，并結合大量實例幫助讀者理解和掌握最優(yōu)化問題的建模方法與求解技巧。隨書光盤中附有全部案例的源代碼，并有大量教學視頻，方便讀者學習與提高。
本書可供最優(yōu)化領域和科學計算方向的研究人員參考，也可作為高校該類課程的高年級本科生和研究生教材，還可供讀者作為查詢最優(yōu)化數學問題求解方法的手冊使用。

書籍目錄

第1章 MATLAB語言基礎
 1.1 MATLAB簡介
 1.1.1 MATLAB的產生與發(fā)展
 1.1.2 MATLAB語言的優(yōu)勢
 1.2 MATLAB入門
 1.2.1 MATLAB工作環(huán)境
 1.2.2 MATLAB中的數據類型
 1.2.3 MATLAB語言中的常量與變量
 1.2.4 MATLAB中的矩陣
 1.2.5 符號運算
 1.2.6 關系與邏輯運算
 1.3 MATLAB中的矩陣運算
 1.3.1 矩陣的代數運算
 1.3.2 矩陣的關系與邏輯運算
 1.3.3 矩陣分析
 1.4 MATLAB中的圖形功能
 1.4.1 二維圖形
 1.4.2 三維圖形
 1.5 MATLAB工具箱的使用
 1.5.1 MATLAB工具箱的特點
 1.5.2 MATLAB工具箱的使用方法
 1.6 本章小結
第2章 MATLAB程序設計
 2.1 MATLAB程序設計方法
 2.1.1 MATLAB中的控制結構
 2.1.2 MATLAB中的M腳本文件和M函數文件
 2.1.3 MATLAB程序的調試
 2.2 MATLAB擴展編程
 2.2.1 調用MATLAB引擎
 2.2.2 調用動態(tài)鏈接庫
 2.3 本章小結
第3章 最優(yōu)化計算問題概論
 3.1 引言
 3.1.1 最優(yōu)化問題的提出
 3.1.2 最優(yōu)化理論和方法的產生與發(fā)展
 3.2 最優(yōu)化問題的典型實例
 3.2.1 資源利用問題
 3.2.2 分派問題
 3.2.3 投資決策問題
 3.2.4 多目標規(guī)劃問題
 3.3 最優(yōu)化問題的數學描述
 3.3.1 最優(yōu)化問題三要素
 3.3.2 最優(yōu)化問題分類
 3.4 最優(yōu)化問題的解決方案
 3.5 本章小結
第4章 線性規(guī)劃
 4.1 引言
 4.2 線性規(guī)劃問題的一般提法
 4.3 線性規(guī)劃問題的標準型
 4.3.1 線性規(guī)劃問題的一般標準型
 4.3.2 線性規(guī)劃問題的矩陣標準型
 4.3.3 線性規(guī)劃問題的向量標準型
 4.3.4 非標準型的標準化
 4.4 線性規(guī)劃問題中解的概念
 4.4.1 基本解
 4.4.2 可行解、可行域
 4.4.3 基本可行解
 4.4.4 最優(yōu)解
 4.4.5 實例
 4.5 線性規(guī)劃問題的求解
 4.5.1 圖形解法
 4.5.2 單純形法
 4.5.3 人工變量單純形法
 4.6 線性規(guī)劃問題的MATLAB求解方法
 4.6.1 線性規(guī)劃問題的MATLAB標準型
 4.6.2 線性規(guī)劃問題求解的MATLAB函數調用
 4.7 線性規(guī)劃實例
 4.7.1 生產計劃問題
 4.7.2 連續(xù)投資問題
 4.7.3 配料問題
 4.7.4 運輸問題
 4.7.5 絕對值問題
 4.8 本章小結
 習題
第5章 整數規(guī)劃
 5.1 引言
 5.2 整數規(guī)劃的數學模型
 5.2.1 典型的整數規(guī)劃問題
 5.2.2 整數規(guī)劃問題的數學模型
 5.3 整數規(guī)劃的求解
 5.3.1 理論基礎
 5.3.2 分枝定界法
 5.3.3 隱枚舉法
 5.3.4 匈牙利算法
 5.4 整數規(guī)劃問題的MATLAB求解方法
 5.4.1 用MATLAB求解一般混合整數規(guī)劃問題
 5.4.2 用MATLAB求解0-1規(guī)劃問題
 5.4.3 已給出實例的MATLAB求解
 5.5 整數規(guī)劃的應用實例
 5.5.1 計劃排班問題
 5.5.2 合理下料問題
 5.5.3 生產計劃問題
 5.5.4 背包問題
 5.6 本章小結
 習題
第6章 非線性規(guī)劃
 6.1 引言
 6.2 非線性規(guī)劃問題的數學模型
 6.2.1 典型的非線性規(guī)劃問題
 6.2.2 非線性規(guī)劃問題的數學模型
 6.3 理論基礎
 6.3.1 全局最優(yōu)解和局部最優(yōu)解
 6.3.2 凸函數和凸規(guī)劃
 6.3.3 無約束非線性規(guī)劃問題的極值條件
 6.3.4 多維有約束非線性規(guī)劃問題的極值條件
 6.4 非線性規(guī)劃問題的求解
 6.5 一維搜索
 6.5.1 一維搜索的基本思想
 6.5.2 試探法——黃金分割法
 6.5.3 插值法——牛頓法
 6.5.4 拋物線法
 6.5.5 一維搜索的MATLAB求解
 6.6 多維無約束非線性優(yōu)化
 6.6.1 最速下降法
 6.6.2 牛頓法
 6.6.3 共軛方向法
 6.6.4 Powell算法
 6.6.5
多維無約束優(yōu)化的MATLAB求解函數fminunc
 6.6.6
多維無約束優(yōu)化的MATLAB求解函數fminsearch
 6.7 多維約束非線性優(yōu)化
 6.7.1 拉格朗日乘子法
 6.7.2 序列無約束極小化法
 6.7.3 近似規(guī)劃法
 6.7.4 多維約束優(yōu)化的MATLAB求解
 6.8 綜合實例
 6.8.1 商品最優(yōu)存儲方法
 6.8.2 產銷量的最佳安排
 6.9 本章小結
 習題
第7章 二次規(guī)劃
 7.1 二次規(guī)劃問題的數學模型
 7.2 等式約束的二次規(guī)劃問題
 7.2.1 直接消去法
 7.2.2 拉格朗日乘子法
 7.3 有效集方法
 7.4 Wolfe算法
 7.5 Lemke算法
 7.6 二次規(guī)劃問題的MATLAB求解
 7.6.1 輸入參數和輸出參數
 7.6.2 控制參數設置
 7.6.3 命令詳解
 7.6.4 綜合實例
 7.7 本章小結
 習題
第8章 多目標規(guī)劃
 8.1 多目標規(guī)劃問題的數學模型
 8.2 多目標規(guī)劃問題的解集和象集
 8.2.1 多目標規(guī)劃的解集
 8.2.2 多目標規(guī)劃的象集
 8.3 處理多目標規(guī)劃的方法
 8.3.1 約束法
 8.3.2 評價函數法
 8.3.3 功效系數法
 8.3.4 多目標規(guī)劃的MATLAB求解
 8.4 線性目標規(guī)劃
 8.4.1 線性目標規(guī)劃的數學模型
 8.4.2 線性目標規(guī)劃的求解方法
 8.4.3 線性目標規(guī)劃的MATLAB求解
 8.5 綜合實例
 8.6 本章小結
 習題
第9章 圖與網絡優(yōu)化
 9.1 引言
 9.2 基本概念
 9.2.1 圖的基本概念
 9.2.2 樹的基本概念
 9.3 最短路徑問題
 9.3.1 兩個指定頂點之間的最短路徑
 9.3.2 任意兩個頂點之間的最短路徑
 9.3.3 最短路徑問題的MATLAB求解
 9.4 網絡最大流問題
 9.4.1 基本概念與基本定理
 9.4.2 最大流問題的求解
 9.5 最小費用最大流
 9.5.1 基本概念
 9.5.2 最小費用最大流問題的求解
 9.5.3 最小費用最大流的MATLAB求解
 9.6 本章小結
 習題
第10章 現代智能優(yōu)化算法簡介
 10.1 引言
 10.2 遺傳算法
 10.2.1 概述
 10.2.2 基本要素
 10.2.3 遺傳算子
 10.2.4 遺傳算法的基本步驟
 10.2.5 遺傳算法的MATLAB實現
 10.3 模擬退火算法
 10.3.1 模擬退火算法的基本思想
 10.3.2 模擬退火的算法步驟
 10.3.3 模擬退火算法的參數控制問題
 10.3.4 模擬退火的MATLAB工具箱求解
 10.4 禁忌搜索
 10.4.1 局部鄰域搜索簡介
 10.4.2 禁忌搜索的基本原理
 10.4.3 禁忌搜索的關鍵技術
 10.4.4 禁忌搜索的MATLAB實現
 10.5 本章小結
第11章 綜合案例
 11.1 線性規(guī)劃——農業(yè)改造問題
 11.1.1 農業(yè)改造問題的建模
 11.1.2 農業(yè)改造問題的求解
 11.2 整數規(guī)劃——組件配套問題
 11.2.1 組件配套問題的建模
 11.2.2 組件配套問題的求解
 11.3 非線性規(guī)劃——廣告問題
 11.3.1 廣告問題的建模
 11.3.2 廣告問題的求解
 11.4 多目標規(guī)劃——投資問題
 11.4.1 投資問題的建模
 11.4.2 投資問題的求解
 11.5 圖與網絡優(yōu)化——通信網問題
 11.5.1 通信網問題的建模
 11.5.2 通信網問題的求解

編輯推薦

　　《詳解MATLAB在最優(yōu)化計算中的應用》分為11章，第1章主要講解MATLAB的應用基礎；第2章介紹MATLAB的控制流程、M文件等基礎編程技術及MATLAB的接口知識，并結合VC++講解如何將MATLAB和其他高級編程語言相結合，高效地解決實際應用開發(fā)問題；第3章針對本書探討的核心問題——最優(yōu)化計算，首先介紹最優(yōu)化問題的概念、最優(yōu)化理論和方法的產生與發(fā)展，然后歸納總結出最優(yōu)化問題的建模方法；第4章至第10章將MATLAB和最優(yōu)化理論相結合，分別介紹如何使用MATLAB解決線性規(guī)劃、整數規(guī)劃、非線性規(guī)劃、二次規(guī)劃、多目標規(guī)劃、圖與網絡優(yōu)化和智能優(yōu)化等最優(yōu)化領域的實際問題，分析和總結各種最優(yōu)化問題的建模方法與求解算法，并給出MATLAB優(yōu)化工具箱中相應函數的使用方法，通過大量的實例幫助讀者理解最優(yōu)化計算是如何應用于實際問題的。值得一提的是，筆者在數學理論的完整性和可讀性之間作了大量權衡，使得廣大讀者可以各取所需，既滿足了希望深入了解最優(yōu)化理論的讀者的需求，又兼顧了在復雜數學理論上有所困擾的讀者在應用方面的需求。第11章給出各種最優(yōu)化方法的綜合實例及其MATLAB求解方法。

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