MATLAB R2015b最优化计算PDF电子书下载

第1章 MATLAB R2015b概述 1

1.1 MATLAB简介 1

1.1.1 MATLAB的发展史 1

1.1.2 MATLAB的优点 2

1.1.3 MATLAB系统组成 3

1.1.4 MATLAB应用程序 4

1.1.5 MATLAB R2015b新功能 5

1.2 MATLAB R2015b的工作环境 7

1.2.1 MATLAB R2015b的安装 7

1.2.2 MATLAB集成开发环境 13

1.3 MATLAB R2015b的帮助系统 21

1.3.1 纯文件帮助 22

1.3.2 文档帮助 24

1.3.3 Demos帮助 25

1.4 MATLAB初步使用 26

1.5 MATLAB的基础知识 26

1.5.1 数据类型 27

1.5.2 运算符 34

1.6 控制流 37

1.6.1 顺序结构 38

1.6.2 选择结构 38

1.6.3 循环结构 41

1.6.4 错误控制结构 44

1.7 M文件 45

1.7.1 M脚本文件 45

1.7.2 M函数文件 46

第2章 MATLAB计算基础 48

2.1 矩阵及其运算 48

2.1.1 矩阵的创建 48

2.1.2 矩阵的运算 50

2.1.3 矩阵的分解 55

2.2 复数及其运算 58

2.2.1 复数的表示 59

2.2.2 复数的绘图 60

2.2.3 复数操作函数 61

2.3 MATLAB绘图 62

2.3.1 绘图的基本步骤 62

2.3.2 在工作区直接绘图 63

2.3.3 利用函数绘图 64

2.3.4 图形的修饰 71

2.3.5 绘制特殊图形 73

2.4 简单图像处理 75

2.5 MATLAB函数 76

2.5.1 函数类型 76

2.5.2 参数传递 83

2.6 编程技巧 88

2.6.1 嵌套计算 88

2.6.2 循环计算 90

2.6.3 处理机制 91

2.6.4 使用全局变量 91

第3章 MATLAB数值计算 94

3.1 数据排序 94

3.1.1 最值 94

3.1.2 平均值与中值 95

3.1.3 分位数 96

3.1.4 求和（积） 97

3.1.5 求累积积（和） 98

3.1.6 方差与标准差 99

3.1.7 协方差与相关系数 100

3.1.8 排序 101

3.1.9 偏斜度与峰值 103

3.2 符号运算 105

3.2.1 符号对象的生成 105

3.2.2 符号表达式的操作 106

3.2.3 符号微积分 113

3.3 多项式运算 116

3.3.1 多项式的四则运算 116

3.3.2 多项式的导数 117

3.3.3 多项式的求值 118

3.3.4 多项式求根 120

3.3.5 有理多项式 120

3.4 数据插值 121

3.4.1 一维插值 122

3.4.2 二维插值 125

3.4.3 三次样条插值 128

3.4.4 高维插值 131

3.5 数据拟合 132

3.5.1 多项式拟合 132

3.5.2 最小二乘拟合 133

3.5.3 非线性最小二乘拟合 134

第4章 最优化计算概述 136

4.1 最优化的定义 136

4.2 最优化问题的提出 137

4.3 常规设计与优化设计 137

4.4 最优化的发展史 138

4.5 最优化问题的数学描述 141

4.5.1 模型的三要素 141

4.5.2 问题分类 142

4.5.3 几何意义 143

4.6 最优化的实现步骤 146

4.7 最优化的应用 147

4.8 优化工具箱 148

4.8.1 优化工具箱函数 148

4.8.2 foptions函数 149

第5章 线性规划 154

5.1 概述 154

5.1.1 线性规划的发展史 154

5.1.2 线性规划的一般问题 155

5.2 线性规划的标准型 156

5.2.1 一般标准型 157

5.2.2 矩阵标准型 157

5.2.3 向量标准型 157

5.2.4 非标准型 157

5.3 单纯形法 159

5.4 修正单纯形法 164

5.5 大M法 167

5.6 有界单纯形法 170

5.7 MATLAB函数实现线性规划 171

5.7.1 MATLAB线性规划标准型 171

5.7.2 MATLAB实现线性规划 172

5.8 线性规划的实际应用 176

5.8.1 生产决策问题 176

5.8.2 生产计划安排问题 177

5.8.3 配料问题 179

5.8.4 投资选择问题 180

5.8.5 平衡指派问题 181

5.8.6 人员安排问题 184

5.8.7 运输问题 186

5.8.8 投资收益与风险问题 188

第6章 非线性规划 191

6.1 概述 191

6.1.1 非线性规划的发展史 191

6.1.2 非线性规划的数学模型 192

6.1.3 非线性规划的常见问题 193

6.1.4 非线性规划的典型代表 193

6.2 一维最优化方法 194

6.2.1 基本思想 194

6.2.2 进退法 195

6.2.3 黄金分割法 197

6.2.4.斐波那契法 199

6.2.5 牛顿法 201

6.2.6 割线法 202

6.2.7 MATLAB实现一维最优化 203

6.3 多维无约束非线性 207

6.3.1 最速下降法 207

6.3.2 牛顿法 209

6.3.3 共轭梯度法 210

6.3.4 Powell算法 212

6.3.5 多维无约束MATLAB实现 214

6.4 多维约束非线性规划 224

6.4.1 拉格朗日乘子法 225

6.4.2 罚函数法 227

6.4.3 混合罚函数法 232

6.4.4 MATLAB实现多维约束非线性规划 235

6.5 非线性规划的实际应用 239

6.5.1 物理问题 239

6.5.2 供应与选址问题 240

6.5.3 资金调用问题 242

6.5.4 商品最优存储问题 243

6.5.5 产销量最佳安排问题 246

6.5.6 经营方式安排问题 248

6.5.7 证券投资组合问题 249

6.5.8 飞行管理问题 250

第7章 整数规划 254

7.1 概述 254

7.2 整数规划的案例分析 255

7.2.1 多方案选择方法 255

7.2.2 多方案选择的应用 257

7.3 整数规划的求解 258

7.3.1 分支定界法 259

7.3.2 隐枚举法 263

7.3.3 割平面法 267

7.4 MATLAB实现整数规划 272

7.5 指派问题 275

7.6 整数规划的实际应用 277

7.6.1 工作安排问题 277

7.6.2 新产品研制问题 279

7.6.3 合理下料问题 281

7.6.4 资金分配问题 284

7.6.5 生产计划问题 285

7.6.6 选课问题 288

7.6.7 背包问题 290

第8章 二次规划 293

8.1 等式约束二次规划 293

8.1.1 直接消去法 294

8.1.2 拉格朗日乘子法 295

8.1.3 起作用集法 297

8.1.4 Wolfe算法 301

8.1.5 路径跟踪法 304

8.2 MATLAB实现二次规划 307

第9章 多目标规划及其他规划 315

9.1 多目标规划 315

9.1.1 多目标规划的基本定义 315

9.1.2 多目标规划的简史 316

9.1.3 多目标规划的数学模型 316

9.1.4 多目标规划的求解方法 317

9.1.5 处理多目标规划的方法 319

9.1.6 MATLAB实现多目标规划 323

9.1.7 多目标规划的实际应用 327

9.2 最大最小化 332

9.2.1 最大最小化的模型 332

9.2.2 MATLAB实现最大最小化 333

9.2.3 最小最大化在选址问题中的应用 338

9.3 半无限规划 339

9.3.1 半无限规划的概述 339

9.3.2 MATLAB实现半无限规划 340

9.4 动态规划 344

9.4.1 动态规划的概念意义 344

9.4.2 动态规划的基本意义 345

9.4.3 动态规划的实现方法 345

9.4.4 动态规划的实际应用 350

9.5 图与网络优化 357

9.5.1 图的基本概念 357

9.5.2 树的基本概念 359

9.5.3 最短路径问题 362

9.5.4 网络最大流问题 365

9.5.5 最小费用最大流 371

第10章 群智能算法 376

10.1 粒子群算法 376

10.1.1 粒子群算法的概述 376

10.1.2 粒子群算法极值的求解 377

10.2 遗传算法 391

10.2.1 遗传算法的概述 391

10.2.2 MATLAB实现遗传算法 396

10.3 模拟退火算法 400

10.3.1 模拟退火的原理 400

10.3.2 模拟退火的寻优步骤 401

10.3.3 MATLAB求解模拟退火 401

10.3.4 模拟退火的背包问题 407

参考文献 409