Dynamic Programming and Optimal Control, Vol. I, 4th Edition pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Athena Scientific

作者:Dimitri Bertsekas

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:2017-2-6

价格:USD 89.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781886529434

丛书系列:Dynamic Programming and Optimal Control

图书标签:

动态规划
优化
系统科学
Dynamic Programming
Optimal Control
Control Theory
Optimization
Engineering
Mathematics
Applied Mathematics
Algorithms
Systems Theory
Calculus

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具体描述

This 4th edition is a major revision of Vol. I of the leading two-volume dynamic programming textbook by Bertsekas, and contains a substantial amount of new material, particularly on approximate DP in Chapter 6. This chapter was thoroughly reorganized and rewritten, to bring it in line, both with the contents of Vol. II, whose latest edition appeared in 2012, and with recent developments, which have propelled approximate DP to the forefront of attention.

Some of the highlights of the revision of Chapter 6 are an increased emphasis on one-step and multistep lookahead methods, parametric approximation architectures, neural networks, rollout, and Monte Carlo tree search. Among other applications, these methods have been instrumental in the recent spectacular success of computer Go programs. The material on approximate DP also provides an introduction and some perspective for the more analytically oriented treatment of Vol. II.

The book includes a substantial number of examples, and exercises, detailed solutions of many of which are posted on the internet. It was developed through teaching graduate courses at M.I.T., and is supported by a large amount of educational material, such as slides and videos, posted at the MIT Open Courseware, the author's, and the publisher's web sites.

《动态规划与最优控制（卷一）：基础理论与算法》本书是享誉盛名的《动态规划与最优控制》系列的第四版，专注于系统性地阐述动态规划的核心原理、基本概念以及其在解决各类优化问题中的强大应用。卷一深入浅出地介绍了动态规划理论的基石，为读者构建坚实的理论框架，并提供了一系列实用算法，以应对现实世界中层出不穷的最优决策挑战。全书共分十章，内容涵盖了从基础的离散时间最优控制问题到更广泛的动态规划应用。第一章引言：首先，本书将动态规划置于更广阔的决策科学背景下，阐述其作为一种通用优化方法的独特性和重要性。通过直观的例子，揭示了“最优子结构”和“重叠子问题”这两个动态规划的灵魂，为后续章节的深入学习奠定基础。第二章离散时间最优控制问题的变分原理：本章是理论的起点，将动态规划与变分法紧密联系起来。我们将探讨一类典型的离散时间最优控制问题，并引入“价值函数”的概念，这是动态规划解法的核心。通过严谨的数学推导，展现了如何通过后向方程（Hamilton-Jacobi-Bellman方程的离散版本）来刻画最优控制策略。第三章马尔可夫决策过程 (MDP)：本书重点介绍了马尔可夫决策过程，这是一个在不确定环境中进行序贯决策的强大数学模型。我们将详细讨论状态空间、行动空间、转移概率和奖励函数等关键组成部分。在此基础上，引出贝尔曼最优方程，并探讨其与价值迭代和策略迭代算法的关系。第四章动态规划算法：本章详细介绍了几种核心的动态规划算法，包括价值迭代和策略迭代。我们将分析这些算法的收敛性，并讨论它们在计算效率和实现上的优缺点。通过具体的数值例子，读者将能够亲手实现这些算法，从而加深对动态规划过程的理解。第五章连续时间最优控制问题：在深入理解离散时间系统后，本书转向连续时间系统。我们将介绍连续时间最优控制问题的标准形式，并引入Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB) 方程，这是连续时间动态规划的“利器”。本章将从数学上建立离散和连续时间动态规划之间的联系。第六章线性二次型调节器 (LQR) 问题：LQR问题是动态规划在工程领域中最经典的应用之一。本章将详细推导LQR问题的最优反馈控制律，并展现动态规划如何能够优雅地解决这类具有二次型代价函数和线性动力学的优化问题。第七章有限时间 horizon最优控制：本书将最优控制问题从无限时间 horizon 推广到有限时间 horizon。我们将探讨在这种情况下，最优控制策略的计算方法，以及它与无限时间 horizon 情况下的区别和联系。第八章动态规划在资源分配中的应用：本章将动态规划的思想应用于资源分配问题。通过构建合适的模型，展示如何利用动态规划有效地解决诸如生产计划、库存管理和投资组合优化等实际问题。第九章动态规划在故障诊断与可靠性中的应用：本章将动态规划的视角拓展到系统可靠性和故障诊断领域。我们将探讨如何利用动态规划来优化维护策略，预测系统寿命，以及设计鲁棒的控制系统，以提高整体的可靠性和安全性。第十章数值方法的探讨：最后，本书将聚焦于动态规划算法的数值实现。我们将讨论在实际应用中可能遇到的挑战，例如状态空间的离散化、计算资源的限制等，并介绍一些先进的数值方法和技巧，以提高算法的效率和精度。《动态规划与最优控制（卷一）：基础理论与算法》力求通过清晰的理论阐述、严谨的数学推导、丰富的实例分析以及实用的算法介绍，为读者提供一个全面而深入的动态规划学习体验。无论您是研究人员、工程师，还是对优化决策和控制科学感兴趣的学生，本书都将是您宝贵的参考资料，帮助您掌握解决复杂优化问题所需的强大工具。

作者简介

Dimitri Bertsekas is McAffee Professor of Electrical Engineering and Computer Science at the Massachusetts Institute of Technology, and a member of the National Academy of Engineering. He has researched a broad variety of subjects from optimization theory, control theory, parallel and distributed computation, systems analysis, and data communication networks. He has written numerous papers in each of these areas, and he has authored or coauthored sixteen textbooks. Professor Bertsekas was awarded the INFORMS 1997 Prize for Research Excellence in the Interface Between Operations Research and Computer Science for his book "Neuro-Dynamic Programming" (co-authored with John Tsitsiklis), the 2000 Greek National Award for Operations Research, the 2001 ACC John R. Ragazzini Education Award, the 2009 INFORMS Expository Writing Award, the 2014 ACC Richard E. Bellman Control Heritage Award for "contributions to the foundations of deterministic and stochastic optimization-based methods in systems and control," the 2014 Khachiyan Prize for Life-Time Accomplishments in Optimization, and the 2015 George B. Dantzig Prize.

目录信息

Contents:
1. The Dynamic Programming Algorithm.
2. Deterministic Systems and the Shortest Path Problem.
3. Problems with Perfect State Information.
4. Problems with Imperfect State Information.
5. Introduction to Infinite Horizon Problems.
6. Approximate Dynamic Programming.
7. Deterministic Continuous-Time Optimal Control.
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版布局简直是个艺术品，每一页的留白都恰到好处，这对于阅读大量数学公式的书籍来说至关重要。我发现自己能够在长时间的阅读中保持相对较少的视觉疲劳，这在学术著作中是非常难得的体验。纸张的质感也非常优秀，拿在手里有一种厚重而可靠的感觉，让人忍不住想用铅笔在旁边做批注。我尤其欣赏作者在引入新概念时所采用的节奏感。他不会一口气抛出所有复杂的定义，而是先用一个直观的、日常的例子来铺垫，然后再缓慢地过渡到正式的数学表述上。这种“润物细无声”的教学方法，极大地降低了初次接触高阶优化理论时的心理门槛。虽然内容本身是高度专业化的，但作者似乎时刻都在提醒读者，这些复杂的工具最终是为了解决现实世界中的难题而存在的。我个人认为，这本书的价值不仅在于它涵盖的知识广度，更在于它培养读者结构化思考问题的能力。它强迫你从更宏观的角度去看待一个问题，而不是满足于找到一个暂时的、局限性的最优解。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚开始翻阅这本书时，我被其中大量的数学符号和严谨的证明吓了一跳。我感觉自己好像重新回到了大学时代，必须全神贯注地盯着每一个希腊字母和上下标。但是，坚持读下去后，我发现作者的叙述风格非常“坦诚”。他没有试图用华丽的辞藻或过于简化的类比来掩盖问题的难度，而是直接将挑战摆在了你的面前，并提供了一套清晰、可靠的工具箱去应对它。这本书的魅力在于它的“内在一致性”，一旦你接受了第一章中的某个假设或定义，后面的所有推导都会像多米诺骨牌一样，自然而然地接续下去，形成一个密不透风的逻辑体系。我发现自己开始享受这种“被挑战”的感觉，每解开一个定理的证明，都有一种小小的成就感。对于那些想在运筹学、控制理论或计算机科学领域打下坚实基础的人来说，这本书提供了一个近乎完美的知识基石。它不是那种读完一遍就能掌握的轻松读物，更像是一本需要反复研读、随时可以回溯查阅的工具书。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，一本伟大的教材，其价值不仅仅在于它传授了知识，更在于它塑造了读者看待世界的方式。这本书在这方面做得非常出色。它对“最优性”的探讨，深入到了哲学的层面，让我开始重新审视我们日常生活中所做的每一个决策。作者在讨论特定算法的收敛性和复杂度时，表现出了极高的专业素养和对计算效率的深刻理解。他不会仅仅停留在理论证明上，而是会适当地结合实际计算的考量，比如如何处理高维状态空间，或者在有限精度下如何保证解的有效性。这种理论与实践的平衡把握得非常到位。我注意到，书中的许多例子虽然年代久远，但其内在的结构和挑战性丝毫未减，反而因为时间沉淀，更显得历久弥新。这本书就像一座精密的钟表，每一个齿轮都咬合得天衣无缝，推动着读者走向更深层次的理解。对于希望将优化技术应用于复杂工程或经济模型的专业人士而言，这本书是不可或缺的“操作手册”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计实在是太复古了，那种深沉的蓝色配上古朴的字体，让人一眼看上去就觉得这是一本“硬核”的学术著作。我刚拿到手的时候，光是掂量它的分量，就知道里面肯定塞满了真材实料。虽然我还没完全啃完，但翻开目录的那一刻，我就对作者的严谨程度肃然起敬了。那些章节标题，每一个都像是一个精心设计的迷宫入口，预示着接下来的旅程绝不会是轻松的散步。我特别喜欢它对基本概念的阐述方式，那种层层递进的逻辑推导，仿佛作者是牵着我的手，一步步走过那些错综复杂的数学公式，直到我能自己构建出整个理论框架。对于那些真正想深入理解动态规划核心思想的人来说，这本书提供的细节深度是其他入门读物难以比拟的。它不是那种只告诉你“怎么做”的书，而是会告诉你“为什么是这样”的书。书中的例子虽然一开始看起来有些抽象，但当你真正理解了其背后的原理后，会发现它们是如此的精妙和富有启发性，能够将抽象的理论与实际问题完美地联系起来。这种阅读体验，更像是在和一位经验极其丰富的导师进行一对一的深入交流。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计似乎在向经典致敬，那种厚重感和严谨的字体选择，让它在当今充斥着快速消费型电子书的市场中显得格外“有分量”。阅读过程中，我特别欣赏作者在关键转折点设置的“思考暂停”环节。他不会急于给出结论，而是会用一小段文字引导读者停下来，审视当前所学的知识点与之前建立的框架之间的联系。这种教学上的留白，极大地培养了读者的自主学习能力，避免了机械性的抄写和记忆。我体验到一种渐进式的掌握过程，知识点如同精心雕琢的宝石，一块块地被镶嵌到我原有的认知结构中，最终形成了一个坚固的知识宫殿。虽然它对读者的预备知识有一定的要求，但对于那些愿意投入精力的学习者来说，这本书的回报率是极其丰厚的。它不仅是一本关于动态规划的教材，更是一本关于如何进行严谨、系统化数学建模的入门指南。每次合上书页，都感觉自己的思维逻辑又被磨砺得更加锋利了一些。

评分☆☆☆☆☆