精通MATLAB最优化计算电子书

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前言

第1篇 MATLAB入门篇

第1章 MATLAB概述

1.1 MATLAB的产生与发展

1.2 MATLAB的优势与特点

1.3 MATLAB系统的构成

1.4 MATLAB桌面操作环境

1.4.1 MATLAB启动和退出

1.4.2 MATLAB主菜单及功能

1.4.3 MATLAB命令窗口

1.4.4 MATLAB工作空间

1.4.5 M文件编辑/调试器

1.4.6 图形窗口

1.4.7 MATLAB文件管理

1.4.8 MATLAB帮助使用

1.5 MATLAB的工具箱

1.6 小结

第2章 MATLAB计算基础

2.1 MATLAB数值类型

2.2 关系运算和逻辑运算

2.3 矩阵及其运算

2.3.1 矩阵的创建

2.3.2 矩阵的运算

2.4 复数及其运算

2.4.1 复数的表示

2.4.2 复数的绘图

2.4.3 复数的操作函数

2.5 符号运算

2.5.1 符号运算概述

2.5.2 常用的符号运算

2.6 小结

第3章 MATLAB绘图基础

3.1 MATLAB绘图的基本步骤

3.2 在工作空间直接绘图

3.3 利用绘图函数绘图

3.3.1 二维图形

3.3.2 三维图形

3.4 图形的修饰

3.5 小结

第4章 MATLAB程序设计基础

4.1 MATLAB编程概述

4.2 MATLAB程序设计原则

4.3 M文件

4.4 MATLAB程序流程控制

4.5 MATLAB的函数及调用

4.5.1 函数类型

4.5.2 函数参数传递

4.6 函数句柄

4.7 MATLAB程序调试

4.7.1 常见程序错误

4.7.2 调试方法

4.7.3 调试工具

4.7.4 M文件分析工具

4.8 MATLAB程序设计技巧

4.8.1 嵌套计算

4.8.2 循环计算

4.8.3 使用例外处理机制

4.8.4 使用全局变量

4.8.5 通过varargin传递参数

4.9 小结

第2篇 优化计算基础篇

第5章 MATLAB优化工具箱

5.1 工具箱概述

5.1.1 工具箱的功能

5.1.2 工具箱的新特色

5.1.3 工具箱的结构

5.2 工具箱函数

5.3 GUI优化工具

5.3.1 GUI优化工具的启动

5.3.2 GUI优化工具的界面

5.3.3 GUI优化工具使用步骤

5.3.4 GUI优化工具应用实例

5.4 小结

第6章 无约束一维极值问题

6.1 进退法

6.2 黄金分割法

6.3 斐波那契法

6.4 牛顿法

6.4.1 基本牛顿法

6.4.2 全局牛顿法

6.5 割线法

6.6 抛物线法

6.7 三次插值法

6.8 可接受搜索法

6.8.1 Goldstein法

6.8.2 Wolfe-Powell法

6.9 MATLAB工具箱应用实例

6.9.1 应用fminbnd函数

6.9.2 应用fminsearch函数

6.9.3 应用改进的fminbnd函数

6.9.4 应用maple函数

6.10 小结

第7章 无约束多维极值问题

7.1 直接法

7.1.1 模式搜索法

7.1.2 Rosenbrock法

7.1.3 单纯形搜索法

7.1.4 Powell法

7.2 使用导数计算的间接法

7.2.1 最速下降法

7.2.2 共轭梯度法

7.2.3 牛顿法

7.2.4 修正牛顿法

7.2.5 拟牛顿法

7.2.6 信赖域法

7.2.7 显式最速下降法

7.3 MATLAB工具箱应用实例

7.3.1 应用fminsearch函数

7.3.2 应用fminunc函数

7.3.3 应用fminimax函数

7.4 小结

第8章 约束优化问题

8.1 Rosen梯度投影法

8.2 罚函数法

8.2.1 外点罚函数法

8.2.2 内点罚函数法

8.2.3 混合罚函数法

8.2.4 乘子法

8.3 坐标轮换法

8.4 复合形法

8.5 MATLAB工具箱应用实例

8.6 小结

第9章 非线性最小二乘优化问题

9.1 G-N法

9.2 修正G-N法

9.3 L-M法

9.4 MATLAB工具箱应用实例

9.5 小结

第10章 线性规划

10.1 单纯形法

10.2 修正单纯形法

10.3 大M法

10.4 变量有界单纯形法

10.5 MATLAB工具箱应用实例

10.6 小结

第11章 整数规划

11.1 割平面法

11.2 分支定界法

11.3 0-1规划

11.4 MATLAB工具箱应用实例

11.5 小结

第12章 二次规划

12.1 拉格朗日法

12.2 起作用集算法

12.3 路径跟踪法

12.4 MATLAB工具箱应用实例

12.5 小结

第3篇 优化计算高级篇

第13章 粒子群优化算法

13.1 粒子群算法概述

13.2 基本粒子群算法

13.3 带压缩因子的粒子群算法

13.4 权重改进的粒子群算法

13.4.1 线性递减权重法

13.4.2 自适应权重法

13.4.3 随机权重法

13.5 变学习因子的粒子群算法

13.5.1 同步变化的学习因子

13.5.2 异步变化的学习因子

13.6 二阶粒子群算法

13.7 二阶振荡粒子群算法

13.8 混沌粒子群算法

13.9 混合粒子群算法

13.9.1 基于自然选择的算法

13.9.2 基于杂交的算法

13.9.3 基于模拟退火的算法

13.10 小结

第14章 遗传算法

14.1 遗传算法概述

14.2 基本遗传算法

14.3 顺序选择遗传算法

14.4 适值函数标定的遗传算法

14.5 大变异遗传算法

14.6 自适应遗传算法

14.7 双切点交叉遗传算法

14.8 多变异位自适应遗传算法

14.9 MATLAB工具箱应用实例

14.10 小结

第4篇 综合实战篇

第15章 工程最优化问题实例

15.1 线性规划实例

15.1.1 生产任务分配问题

15.1.2 运输问题

15.1.3 生产运输问题

15.1.4 资源利用问题

15.2 整数规划实例

15.2.1 下料问题

15.2.2 配套问题

15.2.3 有限选址问题

15.2.4 生产组织与计划问题

15.3 无约束优化实例

15.3.1 选址问题

15.3.2 销售利润问题

15.3.3 库存问题

15.4 约束优化实例

15.4.1 最大体积问题

15.4.2 资源分配问题

15.4.3 和三角形有关的极值问题

15.4.4 点到曲线的距离

15.4.5 曲线到曲线的距离

15.5 小结

第16章 经济金融最优化问题实例

16.1 最大利润问题

16.1.1 不考虑销售影响

16.1.2 考虑销售影响

16.2 最优消费问题

16.3 最优投资分配问题

16.4 最优资金使用问题

16.5 最优产量问题

16.5.1 古诺竞争模型

16.5.2 斯塔克尔伯格竞争模型

16.6 最优投资组合问题

16.6.1 标准均值-方差组合

16.6.2 有上界的均值-方差组合

16.6.3 有交易成本的均值-方差组合

16.6.4 自融资均值-方差投资组合

16.7 小结

附录 A MATLAB优化工具箱函数注释

附录 B 本书所编写的优化算法程序索引

参考文献