优化算法对工程师来说是重要的工具,但使用起来很困难。事实上,没有哪种算法是通用的,对不同方法有深入了解是必要的,以便在特定应用的背景下确定最适合的算法。这本书旨在教授本科工程学生有关优化的知识,同时也为那些使用优化方法的专业人士提供重要的元素,以识别适合其应用的方法,并了解某些方法在他们的问题上可能的失败。内容意在正式,因为所呈现的结果是经过详细证明的,作者已经实施并测试了所有描述的算法。此外,大量的数字和图形插图构成了理解这些方法的重要基础。该书分为八个部分。第一部分侧重于优化问题的提出和分析。它描述了导致优化问题的建模过程,以及问题转化为等效表述的过程。问题的属性和相应的假设独立于算法进行讨论。随后,第二部分详细分析了优化条件,这些是正确掌握算法所必需的理论基础。在第四部分解释无约束连续优化的方法之前,第三部分描述了基于牛顿法的求解非线性方程系统的算法。第五部分构成了约束连续优化的算法。第六部分涉及基于网络结构的优化问题,更具体地阐述了最短路径问题和最大流问题。在第七部分引入离散优化问题,其中变量受限于取整数值,同时介绍了精确方法和启发式方法。最后一部分是附录,包含书中使用的定义和理论结果。 * Part I: Formulation and analysis of the problem
Chapter 1: Formulation * Chapter 2: Objective function * Chapter 3: Constraints * Chapter 4: Introduction to duality * Part II: Optimality conditions
Chapter 5: Unconstrained optimization * Chapter 6: Constrained optimization * Part III: Solving equations
Chapter 7: Newton's method * Chapter 8: Quasi-Newton methods * Part IV: Unconstrained optimization
Chapter 9: Quadratic problems * Chapter 10: Newton's local method * Chapter 11: Descent methods and line search * Chapter 12: Trust region * Chapter 13: Quasi-Newton methods * Chapter 14: Least squares problem * Chapter 15: Direct search methods * Part V: Constrained optimization
Chapter 16: The simplex method * Chapter 17: Newton's method for constrained optimization * Chapter 18: Interior point methods * Chapter 19: Augmented Lagrangian method * Chapter 20: Sequential quadratic programming * Part VI: Networks
Chapter 21: Introduction and definitions * Chapter 22: The transhipment problem * Chapter 23: Shortest paths * Chapter 24: Maximum flow * Part VII: Discrete optimization
Chapter 25: Introduction to discrete optimization * Chapter 26: Exact methods for discrete optimization * Chapter 27: Heuristics * Part VIII: Appendices
Appendix A: Notations * Appendix B: Definitions * Appendix C: Theorems * Appendix D: Projects * References