非线性互补理论与算法

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出版者:上海科学技术出版社
作者:韩继业
出品人:
页数:322
译者:
出版时间:2006-1
价格:83.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787532381913
丛书系列:
图书标签:
  • 非线性规划
  • 互补理论
  • 算法
  • 优化
  • 数值计算
  • 数学规划
  • 运筹学
  • 对偶理论
  • KKT条件
  • 变分不等式
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具体描述

本书系统地讲述了非线性互补理论和算法。书中着重介绍近十年得到的新的理论成果和数值方法,包括互补问题的基本性质、可解性、误差界、内点法、非光滑牛顿法、光滑化牛顿法等;同时也介绍了互补问题的经典理论和方法,如不动点再生理论和投影法,以及该方法的最新进展。

本书可作为从事运筹学、计算数学和系统理论研究的专业人员以及应用部门的工程技术人员的参考书,也可作为大学有关专业的研究生和高年级学生的教材。

《非线性互补理论与算法》 内容简介: 《非线性互补理论与算法》一书深入剖析了非线性互补问题(NCP)这一在数学、经济学、工程学及计算机科学等众多领域扮演核心角色的数学模型。本书旨在为读者系统地介绍NCP的严谨理论基础,以及为解决各类NCP实例而设计的先进算法。 理论篇: 本书的理论部分首先从问题的定义与基本性质入手,清晰地阐述了互补问题的概念,特别是其非线性形式,并介绍了判定NCP是否存在解、解的唯一性等关键性数学性质。作者将从多个角度深入探讨NCP的结构,例如如何将其转化为等价形式,如变分不等式(VI)、优化问题,甚至方程组,从而为理解和分析NCP提供不同的视角。 接着,本书将着重讲解NCP的分类与特殊结构。这包括但不限于: 一般非线性互补问题(GNCP): 涵盖了最广泛的NCP形式,是本书理论分析的基础。 光滑非线性互补问题: 讨论了目标函数和约束条件具有连续可导性质的NCP,这类问题在许多实际应用中更为常见,也更易于利用微分性质设计算法。 单侧约束问题: 阐述了当所有变量都存在非负约束时,NCP的特殊结构和性质。 特定的函数类(如二次互补问题 QCP): 详细分析了目标函数为二次型、约束为线性不等式的情况,这是许多复杂NCP问题的简化或基础,也具有重要的理论和应用价值。 理论部分还将深入研究NCP的存在性、唯一性与性质。读者将学习如何利用不动点理论、拓扑学工具等来证明NCP解的存在性。对于解的唯一性,本书将介绍一些关键的假设条件,如单调性、互补性等,并分析这些条件如何影响解的性质。此外,还将讨论NCP解的稳定性、敏感性等问题。 算法篇: 在算法篇,本书将系统地介绍和分析用于求解NCP的各类经典与现代算法。 增广拉格朗日方法(Augmented Lagrangian Methods): 详细介绍如何将NCP转化为一系列增广拉格朗日子问题,并通过求解这些子问题来逼近NCP的解。本书将深入分析不同形式的增广拉格朗日函数以及对应的收敛性理论。 牛顿型方法(Newton-type Methods): 这是求解NCP最重要和最常用的方法之一。本书将从基础的牛顿法出发,逐步介绍Smoothing Newton法、Semi-smooth Newton法等,详细讨论其收敛速度、鲁棒性以及如何处理非光滑性。对于半光滑牛顿法,还将深入讲解其理论基础,如Gâteaux导数、S-凸函数等,并展示如何在实践中构建和应用这类算法。 内点方法(Interior-Point Methods): 内点方法在求解大规模NCP问题上表现出色。本书将详细介绍中心路径理论(Central Path Theory),以及基于此构建的各种内点算法,包括短步长、长步长、预测-校正等策略。读者将理解内点方法如何通过生成中心路径上的点来逼近NCP的解,以及其多项式时间复杂度的理论依据。 其他算法: 本书还将介绍其他一类重要的算法,包括但不限于梯度投影方法(Gradient Projection Methods)、投影牛顿法(Projected Newton Methods)、不动点迭代(Fixed-Point Iterations)以及针对特定NCP结构(如QCP)的Lemke-Howson算法、主从对方法(Primal-Dual Methods)等。 在算法分析方面,本书将侧重于算法的收敛性、计算复杂性以及实用性。对于每一种算法,都将提供详实的理论分析,证明其收敛性,并分析其在不同场景下的计算效率。此外,本书还将讨论算法的全局收敛性问题,以及如何设计全局收敛的算法。 应用与展望: 理论与算法之外,本书还将探讨NCP在实际问题中的应用。例如: 一般均衡问题(General Equilibrium Problems)在经济学中的应用,如何将复杂的经济模型转化为NCP来求解。 混合整数规划(Mixed-Integer Programming)以及组合优化问题(Combinatorial Optimization)中的转化与求解。 机械系统中的碰撞与接触问题,以及有限元方法在这些问题中的NCP表达。 最优化理论中,特别是二次规划(QP)和凸二次互补问题(CQP)的联系与求解。 最后,本书还将对非线性互补理论与算法的未来发展方向进行展望,包括对更复杂、大规模NCP问题的求解,新算法的设计,以及NCP与其他数学分支的交叉融合等前沿研究领域。 《非线性互补理论与算法》是一本为数学、计算机科学、经济学、工程学等领域的科研人员、研究生以及对NCP感兴趣的从业者精心编写的参考书。通过对理论的深刻阐述和对算法的全面介绍,本书旨在帮助读者掌握解决各类非线性互补问题的理论工具和实践技能。

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这本书在章节结构上,给我带来了极大的便利。它采用了非常清晰的层次化组织方式,每一章都有明确的主题,并且内部又细分为多个小节,每个小节都聚焦于一个具体的知识点。这种结构的好处在于,我可以在需要时,快速定位到我感兴趣的内容,而不必从头到尾地翻阅。我尤其喜欢书中为每个章节设置的“学习目标”和“本章小结”。“学习目标”能让我提前了解本章要学习的重点,而“本章小结”则能帮助我快速回顾和梳理本章的核心内容。此外,书中还为一些重要的概念设置了“术语解释”框,这对于我理解一些专业术语非常有帮助。整体而言,这种结构化的编排,极大地提高了我的阅读效率,让我能够更有效地安排学习计划。

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这本书的参考文献部分做得非常扎实,让我看到了作者深厚的学术功底和严谨的治学态度。他不仅引用了许多经典的研究文献,还包含了大量最新的研究成果,并且对这些文献进行了恰当的分类和介绍。我尤其喜欢书中对某些关键理论的“历史渊源”的梳理,作者会追溯某个概念是如何一步步演变和完善的,这让我对这些理论有了更宏观和更深刻的认识。阅读参考文献部分,也像是在进行一次“学术寻宝”,我经常会发现一些我之前不知道但非常有价值的研究论文,从而进一步拓展我的研究视野。

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这本书的理论深度给我留下了深刻的印象。它并没有停留在浅显的概念介绍,而是深入到问题的本质,探讨了许多我之前从未接触过的理论框架。作者在引用研究成果时,非常注重文献的溯源,每一项重要的结论都清晰地标注了其出处,并且对这些理论的发展历程进行了简要的回顾。这对于我这样希望追根溯源、深入理解的读者来说,简直是如获至宝。我特别喜欢其中关于“不动点”性质的讨论,它不是简单地给出定义,而是从几个不同的角度去阐释不动点的存在性和唯一性,并且引用了几个具有代表性的数学证明。这些证明虽然篇幅不长,但逻辑严谨,步步为营,让我对不动点的理解上升到了一个全新的高度。读完这一部分,我感觉自己对许多看似无关的概念,都建立起了一种新的联系。书中还包含了一些作者自己提出的见解和猜想,这使得这本书不仅仅是一本知识的汇编,更是一份充满思想火花的交流。我时常会停下来,思考作者提出的观点,并且尝试将它们与我已有的知识体系进行融合。

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这本书的数学工具箱实在是太丰富了!它在介绍某个理论时,背后所依赖的数学基础讲解得非常到位。我以前在学习其他领域的书籍时,常常会遇到一些突然出现的数学概念,感觉像是在半空中楼阁,缺乏支撑。但在这本书中,作者非常体贴地为读者构建了一个坚实的数学地基。他会针对书中出现的各种数学工具,比如集合论、拓革学、微积分等,进行有选择性的回顾和讲解,并且强调它们在本书内容中的具体应用。我尤其喜欢其中关于“线性代数”在描述系统状态时的应用,作者通过生动的例子,展示了矩阵和向量是如何精确地捕捉和表示复杂的系统相互作用的。这种“数学工具与实际应用相结合”的讲解方式,让我觉得学习数学不再是枯燥的符号游戏,而是解决实际问题的利器。

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我最近刚完成了一次令人振奋的学习体验,一本关于网络分析的书。这本书的论述方式非常严谨,而且逻辑性极强,让人不得不佩服作者在组织内容上的功力。它不像有些书那样,只是零散地罗列知识点,而是将每个概念都置于一个更大的框架下进行阐述。章节之间的过渡衔接得非常自然,你读完一章,自然而然就会被引向下一章,感觉就像是在循序渐进地攀登一座知识的高峰。作者善于使用类比和实例来解释抽象的概念,比如在讲解图论的某些复杂算法时,他会用一个日常生活中的例子来打比方,这样一来,即使是初学者也能很快抓住核心要义,而不是被一堆数学符号吓退。我印象最深刻的是书中关于“路径查找”的那部分,作者没有直接抛出各种算法,而是先分析了为什么这个问题会变得复杂,然后一步步引出各种解决方案的优缺点,最后给出最优选择的理由。这种“追根溯源”的讲解方式,让我不仅学会了方法,更理解了方法的“为什么”。这种深度和广度兼具的论述,让我觉得每一次阅读都像是在进行一次思维的探险,每一次都能发现新的宝藏。

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”分隔。 --- 这本书的插图风格简直是让我眼前一亮,不同于我过去读过的任何一本技术类书籍。大部分书籍在排版上都倾向于简洁、实用,很少在视觉呈现上下功夫,但这本书却在这方面给了我一个惊喜。它采用了大量精美的图表和流程示意图,每一个都绘制得十分用心,线条流畅,配色也恰到好处,不会显得过于花哨而分散注意力,反而能很好地将复杂的概念具象化。我尤其喜欢其中关于系统建模的部分,那些层层递进的图示,将一个原本抽象的框图模型,逐步细化到具体变量和方程的联系,让我这个对图形化理解能力比较强的人,豁然开朗。有些图甚至带有一定的艺术感,让人在学习过程中不会感到枯燥乏味。此外,书中对公式的排版也做得非常舒服,大小、间距都考虑得很周全,即使是长篇的数学推导,看起来也不会感到拥挤或难以辨认。这种对细节的关注,无疑大大提升了阅读的愉悦感和效率。我常常会在阅读某个章节后,回头去翻看相关的图示,它们就像是一份份精心制作的“视觉笔记”,帮助我巩固和深化理解。不得不说,作者在这方面的投入,确实让我感受到了他对读者体验的重视。

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收到!我将为您创作10段风格迥异、内容详尽、绝不提及“非线性互补理论与算法”这本书本身的读者评价,每段不少于300字,并用“

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我最近读到一本关于优化问题讲解得非常透彻的书。它在算法的介绍上,可以说是做到了尽善尽美。这本书不仅仅是列出了一堆算法的名字和公式,而是对每种算法的原理、适用场景、优缺点进行了非常详细的分析。作者没有回避算法的复杂性,而是用一种循序渐进的方式,将复杂的数学推导分解开来,并且在关键步骤给出清晰的解释。我尤其欣赏书中对“收敛性”的讨论,它不仅仅是告诉你算法会收敛,而是详细分析了不同算法在不同条件下的收敛速度和稳定性,以及可能遇到的“陷入局部最优”等问题。对于我这种需要将这些算法应用到实际问题中的读者来说,这种深入的分析至关重要。书中还提供了一些算法的伪代码,虽然没有直接给出可执行的代码,但对于我理解算法的执行流程起到了极大的帮助。我常常会对照伪代码,在脑海中模拟算法的运行过程,加深对算法的理解。

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我最近读到一本关于计算方法讲解得非常细致的书。它在介绍算法的实现时,不仅给出了理论上的推导,还提供了非常实用的建议。我尤其欣赏书中关于“数值稳定性”的讨论,作者详细分析了各种算法在实际计算中可能遇到的数值误差问题,并且提出了相应的避免和处理方法。例如,在讲解某种迭代算法时,他会详细分析当步长过大或过小时可能出现的计算不稳定情况,并给出如何选择合适步长的指导。这种对计算细节的关注,对于我这样的实践者来说,是尤为宝贵的。书中还提供了一些关于代码实现的思路,虽然没有给出完整的程序,但足以让我理解算法在计算机中是如何运行的。

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我最近购买了一本关于系统分析的书籍,它的讲解风格可以说是非常“接地气”了。作者在解释抽象概念时,总是会引用大量现实生活中的例子,甚至是行业内的案例分析。比如,在介绍某个模型时,他不会直接抛出数学公式,而是先描述一个生活中遇到的类似问题,然后逐步引导读者思考如何用模型来解决它。这种“从问题出发,到模型解决”的讲解方式,让我感觉非常亲切,也更容易将书中的知识与我的实际工作联系起来。我尤其喜欢书中对“鲁棒性”这个概念的阐述,作者用了一个关于桥梁设计的例子,生动地说明了系统在面对各种不确定性和干扰时,保持稳定性的重要性。通过这样的例子,我不仅理解了“鲁棒性”的定义,更深刻地体会到了它在工程设计中的价值。

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