编辑推荐
适读人群 :数学高年级学生,管理专业研究生,工程技术人员. 本书侧重优化方法的基础理论和经典方法
基础扎实,脉络清晰
期望能为读者在研究非线性优化问题时提供基础工具
内容简介
本书主要介绍线性与非线性规划的理论与计算方法。预备知识部分包括变分分析的相关素材;理论部分包括对偶理论和非线性规划的优性理论;计算方法包括无约束优化的线搜索方法、线性规划的单纯形方法和内点方法、非线性规划的增广Lagrange函数方法和序列二次规划方法。本书注重知识的准确性、系统性和算法论证的完整性,是学习优化方法的一本入门书。
本书可用作高等院校数学系高年级本科生和管理专业研究生的教材,也可作为相关工程技术人员的参考用书。
内页插图
目录
前言
第1章 变分分析的相关素材
1.1 凸分析素材
1.1.1 凸集合
1.1.2 凸函数的闭包
1.1.3 共轭函数
1.1.4 次可微性
1.2 集值映射的极限
1.3 方向导数
1.4 集合的切锥与二阶切集
1.4.1 集合的切锥
1.4.2 二阶切集
1.4.3 凸函数水平集的切锥与二阶切集
1.4.4 负卦限锥的切锥与二阶切集
1.5 有限维系统的稳定性
1.5.1 线性系统
1.5.2 集合约束的线性系统
1.5.3 集合约束的非线性系统
第2章 无约束优化
2.1 引言
2.2 线搜索方法
2.2.1 线搜索原则
2.2.2 下降方法的收敛性
2.3 最速下降方法
2.3.1 最速下降方法的全局收敛性
2.3.2 最速下降方法的收敛速度
2.4 Newton法
2.4.1 经典Newton法
2.4.2 带线搜索的Newton法
2.4.3 自协调函数的Newton法
2.5 拟Newton法
2.5.1 拟Newton方程和著名的拟Newton公式
2.5.2 拟Newton法求解凸二次规划
2.5.3 Dixon定理
2.5.4 DFP方法的收敛性
2.5.5 BFGS方法的收敛性
2.5.6 限制Broyden类方法的收敛性
2.6 共轭梯度方法
2.6.1 共轭方向
2.6.2 共轭梯度方法求解二次规划
2.6.3 求解无约束优化问题的FR方法
2.7 信赖域方法
2.7.1 信赖域基本算法
2.7.2 Cauchy点与模型下降
2.7.3 信赖域算法的收敛性
第3章 线性规划
3.1 线性规划问题及其性质
3.2 单纯形法
3.3 Bland原则
3.4 线性规划的对偶定理
3.5 对偶单纯形方法
3.6 线性规划的Karmarkar内点法
3.6.1 解析中心与势函数
3.6.2 线性规划的势函数
3.6.3 线性规划的中心路径
3.6.4 线性规划的Karmarkar算法
第4章 对偶理论
4.1 共轭对偶性
4.2 Lagrange对偶性
4.3 对偶理论的应用
第5章 最优性条件
5.1 一阶最优性条件
5.2 广义Lagrange乘子
5.3 二阶最优性条件
第6章 增广Lagrange函数方法
6.1 惩罚与障碍函数方法
6.1.1 惩罚函数方法
6.1.2 经典障碍函数方法
6.2 增广Lagrange函数方法
6.2.1 增广Lagrange函数:
6.2.2 Bertsekas的经典结果
6.2.3 对偶收敛率
第7章 序列二次规划(SQP)方法
7.1 等式约束优化问题的局部方法
7.1.1 Newton法
7.1.2 KKT系统
7.1.3 既约Hesse阵方法
7.2 一般约束优化问题的局部方法
7.2.1 序列二次规划方法
7.2.2 原始.对偶二次收敛性
7.2.3 原始超线性收敛性
7.3 线搜索全局方法
7.3.1 不可微惩罚函数
7.3.2 线搜索SQP方法
7.3.3 Maratos效应
参考文献
前言/序言
在非线性优化计算方法方面,已有许多好的专著和教材出版,如袁亚湘的专著〔1〕深入系统地介绍了非线性优化的算法理论,内容涵盖了最前沿的成果。本书的侧重点在于基础理论和经典方法,尽量从经典论文和书籍中直接取材,做到基础扎实,脉络清晰,也期望能为读者在研究非线性优化问题时提供基础工具。
本书分为7章,书中多处给出了素材的出处,以便读者比照阅读,
第1章以较大篇幅给出了变分分析的相关素材,包括集值映射的极限,集合的切锥、法锥与二阶切集,非线性系统的稳定性等,主要的素材取自Bonnan8和Shap-iro〔2〕,R,ocka,fellar和Wets〔3〕及Ruszczynskj〔4〕的专著,
第2章中无约束优化的素材参考了袁亚湘〔l〕和Ruszczyriskj〔4〕等的专著,其中DFP方法与限制Broyden类(DFP除外)的收敛性证明基本上从文献〔5〕与〔6〕中选取素材,BFGS结合Wolfe条件的收敛性从文献[7]中选取素材。信赖域方法的素材取自于Conn等的专著〔8〕。
由于线性规划的理论非常成熟,中文书籍也很多,本书在第3章中用很短的篇幅介绍这部分内容,但选材又不失先进性。从多面体几何出发描述单纯形方法,而表格形式的单纯形方法则视为矩阵的行变换,作者从叶荫宇教授的专著〔9〕选取了Karmarkar内点算法,给出了多项式复杂性的详细分析。
对偶理论是以凸分析的共轭函数理论为基础建立起来的。在第4章,作者想引领读者作这样一些探索:什么是对偶问题?对偶间隙在什么条件下为07怎样得到一个一般问题的对偶?素材大部分从Bonnans和Shapiro的专著〔2〕中选取。
对于非线性规划的最优性条件,本书利用切锥、二阶切集和对偶理论分别得到一阶必要性条件和二阶必要性条件,用反证法证得二阶充分条件,注意第5章中二阶条件的描述和大部分中文书籍中给出的形式有所不同,
第6章和第7章介绍约束非线性规划的求解方法,选取了增广Lagrange方法和序列二次规划(SQP)方法,其中增广Lagrange方法取材于Ruszczyrtskj〔41和Bertsekas〔10〕的专著,序列二次规划方法取材于Bonnans等的专著〔11〕。约束非线性规划的信赖域方法以及近年来兴起的滤子(filter)方法可以参见袁亚湘的专著〔1〕中的9。5节和9。6节,
本书是根据作者多年来为大连理工大学数学科学学院本科生、运筹学与控制论专业硕士生讲授相关课程的讲稿,以及在沈阳航空航天大学的讨论班上的专题素材整理而成的,作者在此特别感谢大连理工大学数学科学学院的夏尊铨教授、施光燕教授、冯恩民教授和已故的唐焕文教授,是他们引领作者进入最优化的研究领域。同时感谢沈阳航空航天大学的党委书记兼校长王维教授对沈阳航空航天大学运筹学研究所工作的大力支持。
限于作者的学识和水平,书中不足之处在所难免,敬请读者批评指正。
张立卫单锋
2009年7月于沈阳
好的,这是一本名为《古文明的迷踪》的图书简介,其内容与“最优化方法”这一主题无关: --- 图书简介:《古文明的迷踪:失落的黄金之城与星辰密码》 作者: 艾莉森·里德 (Alison Reid) 出版社: 寰宇探险文化 (Cosmic Horizon Press) 页数: 680页 装帧: 精装,附带高清地图与手绘插图 定价: 128.00元 --- 探索人类文明边缘的辉煌与沉寂 《古文明的迷踪:失落的黄金之城与星辰密码》是一部跨越三大洲、历经数十年追寻的恢弘巨著。它不仅仅是一部考古学的记录,更是一部关于人类求知欲、信仰体系和技术奇迹的史诗性叙事。本书深入挖掘了那些在主流历史叙事中被忽略或边缘化的古代文明——亚特兰蒂斯传说、亚马逊雨林深处的卡亚比王国,以及喜马拉雅山脉中被遗忘的香格里拉原型。 作者艾莉森·里德,一位享誉国际的独立历史地理学家兼符号学专家,凭借其非凡的勇气和严谨的学术态度,带领读者踏上了一段充满谜团的旅程。她摒弃了基于文献的传统研究模式,转而采用实地考察、地质测绘与古天文记录相结合的方法,试图重构这些失落文明的真实面貌。 第一部分:大洋彼岸的低语——亚特兰蒂斯的回响 本书的开篇聚焦于西方世界最著名的失落之地:亚特兰蒂斯。里德教授挑战了柏拉图文本的字面解读,她认为亚特兰蒂斯并非一个单一的岛屿帝国,而是一系列分布于大西洋中脊的、拥有先进水利和冶金技术的文化联盟。 里德团队在葡萄牙大陆架下和撒哈拉沙漠的盐沼地带发现了令人震惊的证据。通过深海声纳扫描和对古代地中海陶器的符号对比分析,她揭示了一种可能存在于公元前一万年的全球性贸易网络。她详尽地分析了“奥林匹克神谕”中关于“太阳崇拜”和“圆形结构”的描述,将其与古埃及、秘鲁纳斯卡线条的几何模式进行比对,推断出一种统一的、基于天体运行的哲学基础。 书中对亚特兰蒂斯核心技术的描述尤为引人入胜。里德没有流于科幻式的想象,而是基于对早期青铜器合金痕迹的分析,推测了他们对“导电矿物”的掌握程度,并探讨了这些技术如何可能在短时间内导致文明的崩溃——不是简单的天灾,而是内部结构与环境承载力的失衡。 第二部分:雨林深处的绿宝石——卡亚比的星辰建筑 旅程的第二站是南美洲的腹地。在巴西马托格罗索州一片鲜为人知的原始雨林中,里德的团队发现了被称为“卡亚比堡垒”的巨大土石结构群。这些结构与现代考古学已知的任何美洲原住民文明的建筑风格都大相径庭。 本书详尽记录了卡亚比文明的“几何布局”。这些城市的核心建筑群并非面向河流或山脉,而是精确地对准了特定的恒星赤经。里德与天体物理学家合作,重建了过去四千年来该地区的天空图景,证明卡亚比人在建筑规划中精确预见了某些罕见的彗星回归轨迹。 书中特别展示了对卡亚比“象形文字石板”的首次完整翻译。这些石板并非记录战争或王室谱系,而是详细记载了他们对植物药理学的认知,以及一套复杂的雨季预测系统。里德认为,卡亚比文明的“失落”并非外力所致,而是他们主动选择退隐——他们为了保护其知识体系,利用高超的生态工程学知识,使城市在雨季来临时被泥土和植被完全吞噬,回归自然。 第三部分:高原之上的寂静之门——香格里拉的哲学遗产 最后,本书将目光投向亚洲。里德教授深入喜马拉雅山脉的禁区,追寻“香格里拉”的真实地理印记。她发现,所谓的“香格里拉”并非一个地理位置,而是一种由特定僧侣团体维持的“知识庇护所”。 她找到了保存完好的一个秘密修道院遗址,该遗址的建筑风格融合了印度笈多王朝晚期的艺术特征和早期藏传佛教的符号学。在这里,里德发现了大量被称为“智慧卷轴”的文献。这些卷轴的核心内容,颠覆了以往对古代东方哲学的认知。 卷轴内容描述了一种高度发展的、基于“共振与意念调节”的实践体系。这并非超自然现象,而是对声学物理学和人类认知心理学的深刻理解。里德详细剖析了修道院的圆形冥想室设计,解释了其如何利用山谷的回音特性,创造出特定的低频声场,用以达到精神高度集中的状态。书中对这些文献中描述的“无形工具”的解读,为现代科学在意识研究领域提供了全新的视角。 结论:重塑人类时间轴的可能 《古文明的迷踪》以其无可辩驳的证据和充满洞察力的分析,迫使读者重新审视人类文明的起源与发展轨迹。艾莉森·里德不是在寻找黄金,而是在寻找被遗忘的智慧。她证明了在记录的历史之前,地球上存在着高度发达、且与自然环境保持深刻和谐的文明形态。 本书配有数百张高清实地照片、地质剖面图和作者亲自绘制的复原图,为历史爱好者、考古学者以及所有对人类过去抱有好奇心的人,提供了一份超越想象的阅读体验。它不仅揭示了失落的秘密,更提示我们,真正的进步,或许在于如何倾听那些来自遥远过去的、关于生存与和谐的低语。 --- 读者评价节选: > “读完这本书,我感觉整个世界史的教科书都需要重写。里德教授的论证逻辑严密得令人窒息,却又充满了诗意。”——《全球考古评论》 > “一本真正改变阅读者世界观的巨著。它将冒险精神与硬核学术研究完美地结合在一起。”——著名探险家,詹姆斯·C·福斯特