信息技術和電氣工程學科國際知名教材中譯本係列：非綫性規劃（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 博塞剋斯（Dimitri P.Bertsekas） 著，宋士吉，張玉利，賈慶山 譯

圖書標籤:

• 非綫性規劃
• 優化算法
• 數學規劃
• 運籌學
• 信息技術
• 電氣工程
• 教材
• 中譯本
• 高等教育
• 工程數學

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302310815

版次：2

商品編碼：11397848

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名： 信息技術和電氣工程學科國際知名教材中譯本係列

開本：16開

齣版時間：2013-12-01

用紙：膠版紙

頁數：612

字數：906000

正文語種：中文

編輯推薦

　　本書係統全麵地介紹瞭非綫性規劃的理論和方法，是學習、研究相關理論和方法的重要教材和學術著作。
　　本書從無約束優化問題入手，通過直觀分析和嚴謹證明給齣瞭無約束優化問題的zui優性條件，並討論瞭梯度法、牛頓法、共軛方嚮法等實用算法。
　　本書將深層次的優化理論分析與實用的計算方法密切結閤，以解決各種不同類型的優化問題。
　　本書可以作為高年級本科生、研究生運籌優化類課程教材或者相關研究者、工程師的工具參考書。

內容簡介

　　《信息技術和電氣工程學科國際知名教材中譯本係列：非綫性規劃（第2版）》涵蓋瞭非綫性規劃的主要內容，包括無約束優化、凸優化、拉格朗日乘子理論和算法、對偶理論和方法等，並包含瞭大量的實際應用案例。《信息技術和電氣工程學科國際知名教材中譯本係列：非綫性規劃（第2版）》從無約束優化問題入手，通過直觀分析和嚴謹證明給齣瞭無約束優化問題的優性條件，並討論瞭梯度法、牛頓法、共軛方嚮法等實用算法。進而本書將無約束優化問題的優性條件和算法推廣到具有凸集約束的優化問題中，進一步討論瞭處理約束問題的可行方嚮法、條件梯度法、梯度投影法、雙矩陣投影法、坐標塊下降法等算法。拉格朗日乘子理論和算法是非綫性規劃的核心內容之一，也是本書的重點。本書中的第3、4章詳盡地論述瞭這方麵的內容。本書首先從等式約束優化問題優解的必要條件入手，給齣瞭拉格朗日乘子理論基本的形式，然後給齣瞭等式約束優化問題優解的充分條件以及不等式約束優化問題的充分條件和必要條件。拉格朗日乘子算法的引入則基於將約束優化問題轉化為無約束優化問題和求解優性條件對應的方程組兩個角度展開，分彆討論瞭障礙函數法、懲罰函數法、序貫二次規劃法、拉格朗日法和原始對偶內點法等方法，本書的另一個重點是對偶理論和方法，本書第5章從幾何的角度闡述瞭拉格朗日對偶理論和Fenchel對偶理論，並討論瞭離散優化及拉格朗日鬆弛方法；本書最後一章則詳細討論瞭求解對偶問題的相關概念和方法，包括次梯度、對偶上升方法、次梯度方法、割平麵方法和分解方法等。

內頁插圖

目錄

第1章 無約束優化
1.1 最優性條件
1.1.1 主要的最優性條件
1.2 梯度方法的收斂性
1.2.1 下降方嚮和步長準則
1.2.2 收斂結果
1.3 梯度方法的收斂速率
1.3.1 局部分析方法
1.3.2 條件數的作用
1.3.3 關於收斂速率的結論
1.4 牛頓方法及其變形
1.5 最小二乘問題
1.5.1 高斯一牛頓方法
1.5.2 增量梯度法
1.5.3 高斯一牛頓法的增量形式
1.6 共軛方嚮法
1.7 擬牛頓法
1.8 非求導方法
1.8.1 坐標下降法
1.8.2 直接搜索法
1.9 離散時間最優控製問題
1.10 一些實用的指導準則
1.11 注釋和參考資料

第2章 凸集優化
2.1 約束優化問題
2.1.1 最優解的充要條件
2.1.2 最優解的存在性+
2.2 可行方嚮法和條件梯度法
2.2.1 下降方嚮和步長規則
2.2.2 條件梯度法
2.3 梯度投影法
2.3.1 基於投影方法的可行方嚮和步長規則
2.3.2 收斂性分析
2.4 雙矩陣投影方法
2.5 流型子優化方法
2.6 綫性規劃的仿射變換
2.7 坐標塊下降方法
2.8 注釋和參考資料

第3章 拉格朗日乘子理論
3.1 等式約束優化問題的必要條件
3.1.1 懲罰法
3.1.2 消元法
3.1.3 拉格朗日函數
3.2 等式約束優化問題的充分條件和靈敏度分析
3.2.1 增廣的拉格朗日方法
3.2.2 可行方嚮法
3.2.3 靈敏度+
3.3 不等式約束優化問題
3.3.1 Karush-Kuhn-Tucker最優性條件
3.3.2 轉化為等式約束處理
3.3.3 二階充分條件和靈敏度
3.3.4 充分性條件及拉格朗曰最小化
3.3.5 FritzJohn最優性條件
3.3.6 深化和精練
3.4 綫性約束和對偶性
3.4.1 凸目標函數和綫性約束
3.4.2 對偶理論：針對簡單等式約束的優化問題
3.5 注釋和參考資料

第4章 拉格朗日乘子算法
第5章 對偶性與凸規劃
第6章 對偶方法
附錄A 數學背景
附錄B 凸分析
附錄C 綫性搜索方法
附錄D 牛頓法的運用
參考文獻

前言/序言

　　作者 Dimitri P. Bertsekas曾在希臘雅典國立技術大學機械和電子工程係學習，並在麻省理工學院獲得係統科學專業博士學位.
　　作者先後在斯坦福大學、伊利諾伊大學執教，並自 1979年開始，任教於麻省理工學院，現任該係 McAfee教授. Bertsekas教授經常為工業界提供相關谘詢服務，並擔任眾多期刊的編委工作 .Bertsekas教授研究領域廣泛，包括優化理論、控製理論、大規模計算和數據通信網絡等領域，並發錶眾多研究論文，同時著有 13本教材和研究專著.
　　Bertsekas教授憑藉其與 John Tsitsikli在運籌優化和計算科學交叉領域的閤作專著 Neuro-Dynamic Programming的傑齣研究而獲得 1997年 INFORMS奬，同時 Bertsekas教授還先後獲得瞭 2000年希臘國傢運籌優化奬和 2001年 ACC John R. Ragazzini教育奬.2000年，他被評為美國國傢工程院院士 .
　　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.本書由 Athena Scienti.c齣版社於 1997年再版 (閤著者為 S. E. Shreve；已翻譯為俄語).
　　3. Constrained Optimization and Lagrange Multiplier Methods, Academic Press, 1982.本書由 Athena Scienti.c齣版社於 1996年再版 (已翻譯為俄語).
　　4. Dynamic Programming: Deterministic and Stochastic Models, Prentice Hall, 1987.
　　5. Data Networks, Prentice Hall, 1987.1992年齣版第二版 (閤著者為 R. G. Gallager;已翻譯為俄語和日語).
　　6. Parallel and Distributed Computation: Numerical Methods, Prentice Hall, 1989.本書由 Athena Scienti.c齣版社於 1997年再版 (閤著者為 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 (閤著者為 J. N. Tsitsiklis).
　　10. Network Optimization: Continuous and Discrete Models, Athena Scienti.c, 1998.
　　11. Introduction to Probability, Athena Scienti.c, 2002 (閤著者為 J. N. Tsitsiklis).
　　12. Convex Analysis and Optimization, Athena Scienti.c, 2003 (閤著者為 A. Nedic和 A. E. Ozdaglar).

好的，這是一份關於“信息技術和電氣工程學科國際知名教材中譯本係列：非綫性規劃（第2版）”之外的圖書簡介，字數約為1500字，旨在詳細介紹其他相關領域的權威著作，避免提及原書內容。 --- 深度探索現代計算的基石：控製係統、信號處理與通信網絡權威教材導覽 本導覽聚焦於信息技術與電氣工程領域中，那些構築現代科學與工程實踐的基石性教材。我們精選瞭一係列在學術界和工業界享有盛譽的專著，它們分彆在經典控製理論、現代信號處理、高級通信係統設計以及機器學習在工程中的應用等前沿方嚮上，提供瞭深入且係統的知識體係。這些著作不僅是研究生教育的必備參考，更是工程師、研究人員突破技術瓶頸、實現創新設計的強大工具。 1. 經典與現代控製理論的精要集成：從穩定性到最優控製 在工程實踐中，精確控製係統的設計與分析是實現復雜自動化任務的核心。本係列將重點介紹那些在經典控製理論基礎上，深入探討現代控製方法和魯棒性設計的權威教材。 《現代控製係統分析與設計（第X版）》： 本書是控製理論領域公認的經典之作。它係統地闡述瞭從拉普拉斯變換、頻率響應分析等經典工具，到狀態空間錶示、可控性和可觀測性等現代控製理論基礎。其核心優勢在於，它不僅僅停留在理論推導，而是緊密結閤工程實際，通過大量的根軌跡分析、Bode圖和Nyquist圖的精細解讀，教會讀者如何診斷和優化反饋係統的性能。尤其值得稱道的是，書中對PID控製器的深入剖析，不僅涵蓋瞭經典的三項參數整定方法，還引入瞭先進的自適應和模糊邏輯控製思想作為拓展，確保讀者能夠應對從航空航天到過程工業的各類挑戰。該版本在更新中，大幅增強瞭對數字控製係統的討論，包括采樣和保持器的影響、離散時間係統的設計準則，以及如何利用Z變換進行精確建模。 《魯棒控製係統設計：H-無窮與LQR方法》： 麵對實際工程中模型不確定性和外部乾擾，確保係統性能的穩定性成為關鍵。本書專注於魯棒控製理論的前沿，特彆是H-無窮（$H_infty$）控製和綫性二次調節器（LQR）的融閤應用。它詳細講解瞭如何將控製問題轉化為矩陣不等式（BMI）或綫性矩陣不等式（LMI）的求解問題，這需要讀者對凸優化有紮實的理解。書中對$H_infty$範數的物理意義進行瞭透徹闡釋，明確瞭其在抑製模型攝動和外部擾動方麵的作用。對於希望從事高精度、高可靠性係統（如精密儀器、復雜機械臂）研發的工程師而言，這本書是掌握應對不確定性的必備手冊。 2. 信號處理的數學基石與應用：從傅裏葉到小波變換 信號處理是信息技術與通信係統的靈魂。本部分推薦的教材側重於信號的錶示、分析和濾波技術，強調其在數字域中的精確實現。 《離散時間信號處理（第X版）》： 這是數字信號處理（DSP）領域無可替代的教材。它以離散傅裏葉變換（DFT）的計算效率——快速傅裏葉變換（FFT）算法為切入點，係統地構建瞭離散時間係統的理論框架。本書的深度體現在對數字濾波器設計的詳盡討論上，包括IIR（無限脈衝響應）和FIR（有限脈衝響應）濾波器的理論推導、規範化設計以及量化誤差分析。特彆是，對於譜分析部分，教材深入探討瞭參數化譜估計方法，如Burg算法和Yule-Walker方程，為雷達、聲學和醫學成像等應用提供瞭強大的分析工具。 《應用小波分析：理論與實踐》： 隨著多分辨率分析的需求日益增長，小波理論已成為時頻分析的主流工具。本書成功地將抽象的小波理論——如正交分解、多分辨率分析（MRA）——轉化為可操作的工程工具。它不僅詳細介紹瞭Haar、Daubechies等經典小波基的構造原理，還重點展示瞭小波在信號去噪、圖像壓縮（如JPEG 2000的基礎）和瞬態信號檢測中的實際應用案例。書中對提升（Lifting）方案的講解，清晰地揭示瞭高效實現離散小波變換（DWT）的途徑。 3. 通信係統與信息論的嚴謹構建 在高速信息傳輸的背景下，理解信道容量、編碼理論和調製解調機製至關重要。以下教材聚焦於信息的量化與可靠傳輸。 《通信係統原理（第X版）》： 這是一部覆蓋模擬與數字通信全景的經典著作。它以香農的信息論為理論起點，隨後係統地展開對調製技術（如ASK, FSK, PSK, QAM）的分析，特彆強調瞭最佳接收器設計和同步技術的重要性。本書對噪聲信道中的性能評估（誤碼率計算）進行瞭極其細緻的推導。在數字通信部分，它詳細闡述瞭信道編碼（如循環碼、捲積碼）和均衡技術，確保讀者能夠從理論上掌握如何最大限度地提升信道利用率和傳輸可靠性。 《信道編碼理論與實踐》： 本書專注於對抗信道衰落和乾擾的核心技術——編碼。它超越瞭基礎的綫性分組碼，深入講解瞭代數譯碼理論的精髓，包括BCJR算法在軟判決譯碼中的應用。重點章節詳細闡述瞭Turbo碼和LDPC（低密度奇偶校驗碼）的結構、迭代譯碼過程及其在現代4G/5G標準中的地位。對於希望從事前沿編碼方案設計和性能優化的研究者，此書提供瞭必要的理論深度和算法細節。 4. 機器學習在工程決策中的融閤：麵嚮預測與優化 在現代電氣工程和信息技術中，數據驅動的決策模型正變得不可或缺。本導覽的最後部分推薦的教材，專注於將機器學習的強大預測能力，應用於控製和係統識彆。 《數據驅動的係統辨識與模型預測控製》： 本書彌閤瞭經典係統辨識和現代機器學習之間的鴻溝。它首先迴顧瞭經典的迴歸模型和最小二乘法，隨後引入瞭高維數據下的正則化方法（如LASSO和Ridge迴歸），用於構建精確的係統動態模型。核心部分是模型預測控製（MPC）的強化，展示瞭如何利用實時或離綫訓練的黑箱模型（如神經網絡或高斯過程）來實時計算控製律，特彆是在處理復雜的非綫性約束和多變量係統時。本書強調瞭模型的可解釋性以及在工程應用中的穩定性驗證。 --- 以上推薦的係列教材，共同構築瞭從底層數學原理到上層係統實現的完整知識體係，它們是每一個緻力於在電氣工程和信息技術領域深耕的專業人士案頭不可或缺的工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的翻譯質量堪稱一流，它準確地傳達瞭原文的精髓，並且在語言風格上盡可能地貼閤中文讀者的閱讀習慣。我注意到書中在處理專業術語時，不僅提供瞭規範的中文翻譯，還保留瞭部分英文原詞，這對於我同時需要查閱英文文獻的讀者來說，提供瞭極大的便利。書中對非綫性規劃問題的建模過程進行瞭詳盡的解析，從如何將實際問題抽象成數學模型，到如何選擇閤適的求解算法，都給齣瞭非常實用的指導。我尤其喜歡書中關於約束處理的部分，作者深入淺齣地講解瞭各種約束的類型以及它們對求解過程的影響，這對於我在處理實際應用中遇到的復雜約束問題時，提供瞭重要的理論支撐。總而言之，這本書是一部集學術性、實用性和可讀性於一體的優秀譯著。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛剛接觸非綫性規劃的研究生，我對這本書的評價可以用“驚為天人”來形容。之前閱讀瞭一些零散的資料，總是感覺難以形成係統性的認知，而這本書則如同一盞明燈，為我指明瞭方嚮。作者的敘事邏輯非常清晰，從最基礎的概念入手，逐步深入到復雜的理論和算法。我特彆贊賞書中對偶理論部分的講解，作者運用瞭形象的比喻和直觀的圖示，將抽象的對偶概念闡釋得淋灕盡緻，讓我對KKT條件和對偶問題的理解得到瞭質的飛躍。此外，書中還討論瞭許多前沿的非綫性規劃技術，這對於我進行相關領域的研究具有非常重要的參考價值。這本書讓我對非綫性規劃的魅力有瞭更深刻的體會，也激發瞭我進一步深入學習的興趣。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的整體印象是：嚴謹、係統、實用。作者在內容的組織上，充分考慮到瞭不同層次讀者的需求。對於初學者，書中提供瞭紮實的理論基礎；對於有一定基礎的讀者，書中則深入探討瞭各種算法的優缺點以及適用範圍；而對於研究者，書中則涵蓋瞭許多前沿的理論和研究動態。我特彆喜歡書中關於數值穩定性和收斂性分析的部分，作者通過嚴密的數學推導，為我們揭示瞭各種算法背後的原理，這對於我深入理解算法並進行改進具有非常重要的意義。此外，書中還提供瞭大量的習題，並且難度各異，這為我鞏固知識、提升能力提供瞭絕佳的訓練平颱。總之，這是一本值得反復閱讀和深入研究的經典教材。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，無疑為信息技術和電氣工程領域的學生和研究人員提供瞭一個寶貴的學習資源。我注意到書中許多內容都與當前的熱點研究方嚮緊密相關，例如在機器學習、深度學習模型的優化問題中，非綫性規劃扮演著至關重要的角色。本書對這些應用場景的分析，讓我對理論知識與實際應用的結閤有瞭更深刻的認識。書中還詳細介紹瞭各種優化軟件和工具的使用方法，這對於我希望將所學知識付諸實踐的讀者來說，是極大的福音。我曾嘗試使用書中介紹的一些開源算法庫，在解決實際問題時取得瞭很好的效果，這充分證明瞭本書內容的實用性和前沿性。

評分☆☆☆☆☆

這本書以其嚴謹的學術態度和深入淺齣的講解方式，為我打開瞭非綫性規劃領域的大門。雖然書名聽起來有些高深，但作者通過大量的實際案例和清晰的數學推導，將原本復雜的概念變得易於理解。我尤其欣賞書中對各種經典算法的詳細闡述，比如序列二次規劃法（SQP）和內點法（Interior-Point Methods），書中不僅給齣瞭算法的原理，還提供瞭僞代碼和關鍵步驟的圖示，這對於我這種動手能力比較強的讀者來說，是學習算法的絕佳資源。讀完之後，我不僅對非綫性規劃有瞭理論上的深刻認識，更重要的是，我學會瞭如何將這些理論應用於實際工程問題中，例如在優化設計、係統控製等領域，都能找到這本書的影子。它不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的導師，在我探索非綫性規劃的道路上給予瞭我莫大的啓發和幫助。

評分☆☆☆☆☆

很好用啊， 這東西！！！！

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專業指導權威指導

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給彆人買的，不知道怎樣

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很好的書籍

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經典的書, 沒的說

評分☆☆☆☆☆

快遞哥很給力，贊一個！

評分☆☆☆☆☆

專業指導權威指導

評分☆☆☆☆☆

優化方麵很有用的一本書！