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精通MATLAB最优化计算的前言

02月17日 编辑 39baobao.com

[关注有效课堂,追求教学的最优化]我认为,作为一名合格的教师,关键立足于课堂教学。一个好的教学活动,一个有效的教育活动,必定能让孩子们受益匪浅。那么什么样的教学才是有效教学呢?我认为,教师要在遵循客观规律的...+阅读

最优化理论和方法日益受到重视,已经渗透到生产、管理、商业、军事、决策等各个领域,而最优化模型与方法广泛应用于工业、农业、交通运输、商业、国防、建筑、通信、政府机关等各个部门及各个领域。

伴随着计算机技术的高速发展,最优化理论与方法的迅速进步,为解决实际最优化问题的软件也在飞速发展。其中,MATLAB软件已成为在最优化领域应用最广的软件之一。

有了MATLAB这个强大的计算平台,既可以利用MATLAB优化工具箱(Optimization Toolbox)中的函数,又可以通过对算法编程实现相应的最优化计算。

本书由浅入深全面系统地讲述MATLAB在最优化领域的应用。

本书导读图

使用指南

为了帮助读者在遇到具体应用问题时,能够更好更快地从本书中查找到所需内容,我们特地制作了本书的使用指南。这个指南的组织逻辑是以解决实际问题的一般思考步骤为顺序的,即在遇到具体应用问题时,大致都需要经历以下3个步骤。

 明确应用领域

 选择优化方法

 应用MATLAB

在每一步骤中又涉及若干具体问题,可进一步向下细分。从这个指南图中也可以清楚地看出本书的知识脉络,从而形成一幅系统化、综合化的整体知识体系结构图。

给读者的建议

读者在学习本书时可根据自己的基础灵活安排内容,但应注意把握循序渐进的原则,稳扎稳打,逐步掌握。针对不同基础的读者,我们的建议如下图:

主要特色

本书内容以算法程序为主、实例为辅,通过一个个的算法分析、MATLAB编程、算法应用实例,一步步带领读者进入MATLAB的强大世界,挖掘MATLAB的丰富宝库。

本书主要的特点可以概括为以下几点。

1.内容由浅入深、层次性强

本书采用4篇结构,从MATLAB入门篇入手,然后通过优化计算基础篇和高级篇,循序渐进讲述最优化计算,最后在综合实战篇中讲述大量的实例收尾。本书的层次结构简洁明了,非常适合不同层次的读者选择性地学习,提高了学习效率。

另一方面,讲述应用MATLAB求解最优化问题时,也是从易到难依次讲述了GUI优化工具、工具箱函数、自编函数这三种实现方式。

2.紧密围绕MATLAB,系统性强

MATLAB软件的出现,为解决实际中各种最优化问题提供了更新、更丰富的手段、技术和方法。一方面从快捷便利的最优化工具箱GUI工具,以及工具箱函数入手;另一方面从采用算法编程的方式入手。

简言之,利用MATLAB求解最优化问题,既可以用快捷的GUI工具,又可以用功能强大的工具箱函数,还可以通过算法编程来实现,方式多样,系统性强。

3.算法程序及实例丰富,实用性强

本书打破了最优化类书算法多、程序少的弊病,对复杂的算法推导一带而过,重在程序、重在MATLAB实现!

精心挑选了最具代表性和实用性的60余个优化算法,一一编程实现,并提供了全部源代码,非常便于学习和参考。

同时精选100多个实例,悉数进行全面的分析和求解,并在综合实战篇集中讲述。

4.算法编程实现,指导性强

本书的算法全部采用MATLAB编程实现,源程序注释丰富,而且通过实例验证了正确性,读者通过编程练习,不但可以更深入地理解优化算法理论,还能够熟练掌握MATLAB编程。

5.语言简洁精炼,可读性强

本书的算法尽量用直观的方法、简洁通俗的语言来说明其基本思想,并辅以丰富的实例与分析来说明求解的步骤,从而避免复杂的数学推导。

在算法编程中,对关键的代码进行点睛式的注释,让读者从程序中快速掌握最优化算法及其实现。

作者致谢

感谢父母和朋友们的支持与鼓励,使得本书的创作过程得以坚持下去;感谢朱沭红老师、王鹤扬编辑的大力支持和辛勤劳动!

由于作者水平和经验有限,书中错漏之处在所难免,还望得到专家、读者和行内人士的批评指正。

编著者

2009年2月18日于清华园

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