信息技术和电气工程学科国际知名教材中译本系列：非线性规划（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 博塞克斯（Dimitri P.Bertsekas） 著，宋士吉，张玉利，贾庆山 译

图书标签:

• 非线性规划
• 优化算法
• 数学规划
• 运筹学
• 信息技术
• 电气工程
• 教材
• 中译本
• 高等教育
• 工程数学

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302310815

版次：2

商品编码：11397848

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 信息技术和电气工程学科国际知名教材中译本系列

开本：16开

出版时间：2013-12-01

用纸：胶版纸

页数：612

字数：906000

正文语种：中文

编辑推荐

　　本书系统全面地介绍了非线性规划的理论和方法，是学习、研究相关理论和方法的重要教材和学术著作。
　　本书从无约束优化问题入手，通过直观分析和严谨证明给出了无约束优化问题的zui优性条件，并讨论了梯度法、牛顿法、共轭方向法等实用算法。
　　本书将深层次的优化理论分析与实用的计算方法密切结合，以解决各种不同类型的优化问题。
　　本书可以作为高年级本科生、研究生运筹优化类课程教材或者相关研究者、工程师的工具参考书。

内容简介

　　《信息技术和电气工程学科国际知名教材中译本系列：非线性规划（第2版）》涵盖了非线性规划的主要内容，包括无约束优化、凸优化、拉格朗日乘子理论和算法、对偶理论和方法等，并包含了大量的实际应用案例。《信息技术和电气工程学科国际知名教材中译本系列：非线性规划（第2版）》从无约束优化问题入手，通过直观分析和严谨证明给出了无约束优化问题的优性条件，并讨论了梯度法、牛顿法、共轭方向法等实用算法。进而本书将无约束优化问题的优性条件和算法推广到具有凸集约束的优化问题中，进一步讨论了处理约束问题的可行方向法、条件梯度法、梯度投影法、双矩阵投影法、坐标块下降法等算法。拉格朗日乘子理论和算法是非线性规划的核心内容之一，也是本书的重点。本书中的第3、4章详尽地论述了这方面的内容。本书首先从等式约束优化问题优解的必要条件入手，给出了拉格朗日乘子理论基本的形式，然后给出了等式约束优化问题优解的充分条件以及不等式约束优化问题的充分条件和必要条件。拉格朗日乘子算法的引入则基于将约束优化问题转化为无约束优化问题和求解优性条件对应的方程组两个角度展开，分别讨论了障碍函数法、惩罚函数法、序贯二次规划法、拉格朗日法和原始对偶内点法等方法，本书的另一个重点是对偶理论和方法，本书第5章从几何的角度阐述了拉格朗日对偶理论和Fenchel对偶理论，并讨论了离散优化及拉格朗日松弛方法；本书最后一章则详细讨论了求解对偶问题的相关概念和方法，包括次梯度、对偶上升方法、次梯度方法、割平面方法和分解方法等。

内页插图

目录

第1章 无约束优化
1.1 最优性条件
1.1.1 主要的最优性条件
1.2 梯度方法的收敛性
1.2.1 下降方向和步长准则
1.2.2 收敛结果
1.3 梯度方法的收敛速率
1.3.1 局部分析方法
1.3.2 条件数的作用
1.3.3 关于收敛速率的结论
1.4 牛顿方法及其变形
1.5 最小二乘问题
1.5.1 高斯一牛顿方法
1.5.2 增量梯度法
1.5.3 高斯一牛顿法的增量形式
1.6 共轭方向法
1.7 拟牛顿法
1.8 非求导方法
1.8.1 坐标下降法
1.8.2 直接搜索法
1.9 离散时间最优控制问题
1.10 一些实用的指导准则
1.11 注释和参考资料

第2章 凸集优化
2.1 约束优化问题
2.1.1 最优解的充要条件
2.1.2 最优解的存在性+
2.2 可行方向法和条件梯度法
2.2.1 下降方向和步长规则
2.2.2 条件梯度法
2.3 梯度投影法
2.3.1 基于投影方法的可行方向和步长规则
2.3.2 收敛性分析
2.4 双矩阵投影方法
2.5 流型子优化方法
2.6 线性规划的仿射变换
2.7 坐标块下降方法
2.8 注释和参考资料

第3章 拉格朗日乘子理论
3.1 等式约束优化问题的必要条件
3.1.1 惩罚法
3.1.2 消元法
3.1.3 拉格朗日函数
3.2 等式约束优化问题的充分条件和灵敏度分析
3.2.1 增广的拉格朗日方法
3.2.2 可行方向法
3.2.3 灵敏度+
3.3 不等式约束优化问题
3.3.1 Karush-Kuhn-Tucker最优性条件
3.3.2 转化为等式约束处理
3.3.3 二阶充分条件和灵敏度
3.3.4 充分性条件及拉格朗曰最小化
3.3.5 FritzJohn最优性条件
3.3.6 深化和精练
3.4 线性约束和对偶性
3.4.1 凸目标函数和线性约束
3.4.2 对偶理论：针对简单等式约束的优化问题
3.5 注释和参考资料

第4章 拉格朗日乘子算法
第5章 对偶性与凸规划
第6章 对偶方法
附录A 数学背景
附录B 凸分析
附录C 线性搜索方法
附录D 牛顿法的运用
参考文献

前言/序言

　　作者 Dimitri P. Bertsekas曾在希腊雅典国立技术大学机械和电子工程系学习，并在麻省理工学院获得系统科学专业博士学位.
　　作者先后在斯坦福大学、伊利诺伊大学执教，并自 1979年开始，任教于麻省理工学院，现任该系 McAfee教授. Bertsekas教授经常为工业界提供相关咨询服务，并担任众多期刊的编委工作 .Bertsekas教授研究领域广泛，包括优化理论、控制理论、大规模计算和数据通信网络等领域，并发表众多研究论文，同时著有 13本教材和研究专著.
　　Bertsekas教授凭借其与 John Tsitsikli在运筹优化和计算科学交叉领域的合作专著 Neuro-Dynamic Programming的杰出研究而获得 1997年 INFORMS奖，同时 Bertsekas教授还先后获得了 2000年希腊国家运筹优化奖和 2001年 ACC John R. Ragazzini教育奖.2000年，他被评为美国国家工程院院士 .
　　作者的其他著作包括：
　　1. Programming and Stochastic Control, Academic Press, 1976.
　　2. Stochastic Optimal Control: The Discrete-Time Case, Academic Press, 1978.本书由 Athena Scienti.c出版社于 1997年再版 (合著者为 S. E. Shreve；已翻译为俄语).
　　3. Constrained Optimization and Lagrange Multiplier Methods, Academic Press, 1982.本书由 Athena Scienti.c出版社于 1996年再版 (已翻译为俄语).
　　4. Dynamic Programming: Deterministic and Stochastic Models, Prentice Hall, 1987.
　　5. Data Networks, Prentice Hall, 1987.1992年出版第二版 (合著者为 R. G. Gallager;已翻译为俄语和日语).
　　6. Parallel and Distributed Computation: Numerical Methods, Prentice Hall, 1989.本书由 Athena Scienti.c出版社于 1997年再版 (合著者为 J. N. Tsitsiklis).
　　7. Linear Network Optimization: Algorithms and Codes, M.I.T. Press, 1991.
　　8. Dynamic Programming and Optimal Control, 2 Vols., Athena Scienti.c, 1995.
　　9. Neuro-Dynamic Programming, Athena Scienti.c, 1996 (合著者为 J. N. Tsitsiklis).
　　10. Network Optimization: Continuous and Discrete Models, Athena Scienti.c, 1998.
　　11. Introduction to Probability, Athena Scienti.c, 2002 (合著者为 J. N. Tsitsiklis).
　　12. Convex Analysis and Optimization, Athena Scienti.c, 2003 (合著者为 A. Nedic和 A. E. Ozdaglar).

好的，这是一份关于“信息技术和电气工程学科国际知名教材中译本系列：非线性规划（第2版）”之外的图书简介，字数约为1500字，旨在详细介绍其他相关领域的权威著作，避免提及原书内容。 --- 深度探索现代计算的基石：控制系统、信号处理与通信网络权威教材导览 本导览聚焦于信息技术与电气工程领域中，那些构筑现代科学与工程实践的基石性教材。我们精选了一系列在学术界和工业界享有盛誉的专著，它们分别在经典控制理论、现代信号处理、高级通信系统设计以及机器学习在工程中的应用等前沿方向上，提供了深入且系统的知识体系。这些著作不仅是研究生教育的必备参考，更是工程师、研究人员突破技术瓶颈、实现创新设计的强大工具。 1. 经典与现代控制理论的精要集成：从稳定性到最优控制 在工程实践中，精确控制系统的设计与分析是实现复杂自动化任务的核心。本系列将重点介绍那些在经典控制理论基础上，深入探讨现代控制方法和鲁棒性设计的权威教材。 《现代控制系统分析与设计（第X版）》： 本书是控制理论领域公认的经典之作。它系统地阐述了从拉普拉斯变换、频率响应分析等经典工具，到状态空间表示、可控性和可观测性等现代控制理论基础。其核心优势在于，它不仅仅停留在理论推导，而是紧密结合工程实际，通过大量的根轨迹分析、Bode图和Nyquist图的精细解读，教会读者如何诊断和优化反馈系统的性能。尤其值得称道的是，书中对PID控制器的深入剖析，不仅涵盖了经典的三项参数整定方法，还引入了先进的自适应和模糊逻辑控制思想作为拓展，确保读者能够应对从航空航天到过程工业的各类挑战。该版本在更新中，大幅增强了对数字控制系统的讨论，包括采样和保持器的影响、离散时间系统的设计准则，以及如何利用Z变换进行精确建模。 《鲁棒控制系统设计：H-无穷与LQR方法》： 面对实际工程中模型不确定性和外部干扰，确保系统性能的稳定性成为关键。本书专注于鲁棒控制理论的前沿，特别是H-无穷（$H_infty$）控制和线性二次调节器（LQR）的融合应用。它详细讲解了如何将控制问题转化为矩阵不等式（BMI）或线性矩阵不等式（LMI）的求解问题，这需要读者对凸优化有扎实的理解。书中对$H_infty$范数的物理意义进行了透彻阐释，明确了其在抑制模型摄动和外部扰动方面的作用。对于希望从事高精度、高可靠性系统（如精密仪器、复杂机械臂）研发的工程师而言，这本书是掌握应对不确定性的必备手册。 2. 信号处理的数学基石与应用：从傅里叶到小波变换 信号处理是信息技术与通信系统的灵魂。本部分推荐的教材侧重于信号的表示、分析和滤波技术，强调其在数字域中的精确实现。 《离散时间信号处理（第X版）》： 这是数字信号处理（DSP）领域无可替代的教材。它以离散傅里叶变换（DFT）的计算效率——快速傅里叶变换（FFT）算法为切入点，系统地构建了离散时间系统的理论框架。本书的深度体现在对数字滤波器设计的详尽讨论上，包括IIR（无限脉冲响应）和FIR（有限脉冲响应）滤波器的理论推导、规范化设计以及量化误差分析。特别是，对于谱分析部分，教材深入探讨了参数化谱估计方法，如Burg算法和Yule-Walker方程，为雷达、声学和医学成像等应用提供了强大的分析工具。 《应用小波分析：理论与实践》： 随着多分辨率分析的需求日益增长，小波理论已成为时频分析的主流工具。本书成功地将抽象的小波理论——如正交分解、多分辨率分析（MRA）——转化为可操作的工程工具。它不仅详细介绍了Haar、Daubechies等经典小波基的构造原理，还重点展示了小波在信号去噪、图像压缩（如JPEG 2000的基础）和瞬态信号检测中的实际应用案例。书中对提升（Lifting）方案的讲解，清晰地揭示了高效实现离散小波变换（DWT）的途径。 3. 通信系统与信息论的严谨构建 在高速信息传输的背景下，理解信道容量、编码理论和调制解调机制至关重要。以下教材聚焦于信息的量化与可靠传输。 《通信系统原理（第X版）》： 这是一部覆盖模拟与数字通信全景的经典著作。它以香农的信息论为理论起点，随后系统地展开对调制技术（如ASK, FSK, PSK, QAM）的分析，特别强调了最佳接收器设计和同步技术的重要性。本书对噪声信道中的性能评估（误码率计算）进行了极其细致的推导。在数字通信部分，它详细阐述了信道编码（如循环码、卷积码）和均衡技术，确保读者能够从理论上掌握如何最大限度地提升信道利用率和传输可靠性。 《信道编码理论与实践》： 本书专注于对抗信道衰落和干扰的核心技术——编码。它超越了基础的线性分组码，深入讲解了代数译码理论的精髓，包括BCJR算法在软判决译码中的应用。重点章节详细阐述了Turbo码和LDPC（低密度奇偶校验码）的结构、迭代译码过程及其在现代4G/5G标准中的地位。对于希望从事前沿编码方案设计和性能优化的研究者，此书提供了必要的理论深度和算法细节。 4. 机器学习在工程决策中的融合：面向预测与优化 在现代电气工程和信息技术中，数据驱动的决策模型正变得不可或缺。本导览的最后部分推荐的教材，专注于将机器学习的强大预测能力，应用于控制和系统识别。 《数据驱动的系统辨识与模型预测控制》： 本书弥合了经典系统辨识和现代机器学习之间的鸿沟。它首先回顾了经典的回归模型和最小二乘法，随后引入了高维数据下的正则化方法（如LASSO和Ridge回归），用于构建精确的系统动态模型。核心部分是模型预测控制（MPC）的强化，展示了如何利用实时或离线训练的黑箱模型（如神经网络或高斯过程）来实时计算控制律，特别是在处理复杂的非线性约束和多变量系统时。本书强调了模型的可解释性以及在工程应用中的稳定性验证。 --- 以上推荐的系列教材，共同构筑了从底层数学原理到上层系统实现的完整知识体系，它们是每一个致力于在电气工程和信息技术领域深耕的专业人士案头不可或缺的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书以其严谨的学术态度和深入浅出的讲解方式，为我打开了非线性规划领域的大门。虽然书名听起来有些高深，但作者通过大量的实际案例和清晰的数学推导，将原本复杂的概念变得易于理解。我尤其欣赏书中对各种经典算法的详细阐述，比如序列二次规划法（SQP）和内点法（Interior-Point Methods），书中不仅给出了算法的原理，还提供了伪代码和关键步骤的图示，这对于我这种动手能力比较强的读者来说，是学习算法的绝佳资源。读完之后，我不仅对非线性规划有了理论上的深刻认识，更重要的是，我学会了如何将这些理论应用于实际工程问题中，例如在优化设计、系统控制等领域，都能找到这本书的影子。它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的导师，在我探索非线性规划的道路上给予了我莫大的启发和帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑为信息技术和电气工程领域的学生和研究人员提供了一个宝贵的学习资源。我注意到书中许多内容都与当前的热点研究方向紧密相关，例如在机器学习、深度学习模型的优化问题中，非线性规划扮演着至关重要的角色。本书对这些应用场景的分析，让我对理论知识与实际应用的结合有了更深刻的认识。书中还详细介绍了各种优化软件和工具的使用方法，这对于我希望将所学知识付诸实践的读者来说，是极大的福音。我曾尝试使用书中介绍的一些开源算法库，在解决实际问题时取得了很好的效果，这充分证明了本书内容的实用性和前沿性。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的整体印象是：严谨、系统、实用。作者在内容的组织上，充分考虑到了不同层次读者的需求。对于初学者，书中提供了扎实的理论基础；对于有一定基础的读者，书中则深入探讨了各种算法的优缺点以及适用范围；而对于研究者，书中则涵盖了许多前沿的理论和研究动态。我特别喜欢书中关于数值稳定性和收敛性分析的部分，作者通过严密的数学推导，为我们揭示了各种算法背后的原理，这对于我深入理解算法并进行改进具有非常重要的意义。此外，书中还提供了大量的习题，并且难度各异，这为我巩固知识、提升能力提供了绝佳的训练平台。总之，这是一本值得反复阅读和深入研究的经典教材。

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这本书的翻译质量堪称一流，它准确地传达了原文的精髓，并且在语言风格上尽可能地贴合中文读者的阅读习惯。我注意到书中在处理专业术语时，不仅提供了规范的中文翻译，还保留了部分英文原词，这对于我同时需要查阅英文文献的读者来说，提供了极大的便利。书中对非线性规划问题的建模过程进行了详尽的解析，从如何将实际问题抽象成数学模型，到如何选择合适的求解算法，都给出了非常实用的指导。我尤其喜欢书中关于约束处理的部分，作者深入浅出地讲解了各种约束的类型以及它们对求解过程的影响，这对于我在处理实际应用中遇到的复杂约束问题时，提供了重要的理论支撑。总而言之，这本书是一部集学术性、实用性和可读性于一体的优秀译著。

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