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内容介绍
本书是一本简明的MATLAB优化算法综合性参考书，以MATLAB R2016b软件版本为基础，根据常用优化算法编写，包含多种优化算法的MATLAB应用方法，是读者掌握MATLAB在优化算法中应用的有力工具。 全书分为四个部分共18章，包括MATLAB应用基础、常规优化算法、智能优化算法和综合应用。*部分从MATLAB基础知识开始，详细介绍编程和程序设计、二维绘图、三维绘图、GUI应用等内容； D二部分介绍MATLAB线性规划、非线性规划、无约束一维J值、无约束多维J值、约束优化方法、二次规划、多目标函数的优化方法等内容； D三部分介绍免疫优化算法及其MATLAB实现、粒子群优化算法的MATLAB实现、遗传优化算法的MATLAB实现、小波变换的MATLAB实现、神经网络的MATLAB实现等内容； D四部分主要介绍MATLAB在分形维数和经济金融*化中的应用。在本书的*后，附录中还给出了MATLAB基本命令的介绍，便于读者查阅。 本书以MATLAB优化内容为主线，结合各种优化模型案例的讲解，各种MATLAB优化算法函数的说明，使读者易看懂、会应用。本书深入浅出，实例引导，讲解翔实，既可以作为高等院校数学建模和数学实验的参考教材，也可作为广大科研工程技术人员的参考用书。

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(1) ZS作者编著，图书质量更有保证：一线ZS工程师执笔，系统归纳和总结了智能算法的实战经验。(2) 提供配套源码，便于读者动手实践：理论必须联系实践，本书提供源代码下载，方便读者学习使用。(3) 内含丰富实例，利于读者二次开发：书中提供了十几个优化算法的典型实例，读者可以据此二次开发。配套学习资源下载地址为清华大学出版社网站本书页面。系列畅销图书如下：MATLAB 编程指南——计算、编程、仿真、算法及应用MATLAB/Simulink系统仿真MATLAB GUI程序设计MATLAB智能算法MATLAB数学建模MATLAB优化算法MATLAB信号处理MATLAB图像处理MATLAB优化算法 
目录
目录 D一部分MATLAB应用基础 D1章MATLAB基础知识 1．1基本概念 1．1．1数据类型概述 1．1．2整数类型

 

目录

 

 

 

D一部分MATLAB应用基础

 

D1章MATLAB基础知识

 

1．1基本概念

 

1．1．1数据类型概述

 

1．1．2整数类型

 

1．1．3浮点数类型

 

1．1．4常量与变量

 

1．1．5数组、矩阵、向量和标量

 

1．1．6字符型数据

 

1．1．7运算符

 

1．1．8复数

 

1．1．9无穷量和非数值量

 

1．2向量

 

1．2．1向量的生成

 

1．2．2向量的加减和数乘运算

 

1．2．3向量的点、叉积运算

 

1．3数组

 

1．3．1数组的创建和操作

 

1．3．2数组的常见运算

 

1．4矩阵

 

1．4．1矩阵生成

 

1．4．2向量的生成

 

1．4．3矩阵加减运算

 

1．4．4矩阵乘法运算

 

1．4．5矩阵的除法运算

 

1．4．6矩阵的分解运算

 

1．5字符串

 

1．5．1字符串变量与一维字符数组

 

1．5．2对字符串的多项操作

 

1．5．3二维字符数组

 

1．6符号

 

1．6．1符号表达式的生成

 

1．6．2符号矩阵

 

1．6．3常用符号运算

 

1．7关系运算和逻辑运算

 

1．7．1关系运算

 

1．7．2逻辑运算

 

1．7．3常用函数

 

1．8复数

 

1．8．1复数和复矩阵的生成

 

1．8．2复数的运算

 

1．9数据类型间的转换

 

本章小结

 

D2章MATLAB编程

 

2．1MATLAB编程概述

 

2．2MATLAB编程原则

 

2．3分支结构

 

2．3．1if分支结构

 

2．3．2switch分支结构

 

2．4循环结构

 

2．4．1while循环结构

 

2．4．2for循环结构

 

2．5其他控制程序命令

 

2．6程序调试

 

2．6．1程序调试命令

 

2．6．2常见程序错误

 

2．6．3内存优化

 

2．7经典案例

 

本章小结

 

D3章MATLAB绘图

 

3．1数据图像绘制简介

 

3．1．1离散数据可视化

 

3．1．2连续函数可视化

 

3．2二维绘图

 

3．2．1二维图形基本绘图命令plot

 

3．2．2二维图形的修饰

 

3．2．3子图绘制法

 

3．2．4二维绘图的经典应用

 

3．3三维绘制

 

3．3．1三维绘图基本命令

 

3．3．2网格曲面隐藏线的显示和关闭

 

3．3．3三维绘图的实际应用

 

3．4特殊图形的绘制

 

3．4．1特殊二维图形的绘制

 

3．4．2特殊三维图形

 

本章小结

 

D4章GUI应用

 

4．1GUI基础概念

 

4．1．1GUI开发方法

 

4．1．2GUI基本元素

 

4．1．3GUI的层次

 

4．2菜单

 

4．2．1建立菜单和子菜单

 

4．2．2菜单对象常用属性

 

4．2．3快捷菜单

 

4．3GUIDE的使用

 

4．4使用Ｍ文件创建GUI对象

 

本章小结

 

D二部分MATLAB常规优化算法

 

D5章MATLAB线性规划

 

5．1线性规划的概念

 

5．2线性规划的标准形式

 

5．3线性规划的MATLAB函数

 

5．4线性规划问题求解方法

 

5．4．1单纯形线性规划问题求解

 

5．4．2多目标线性规划问题求解

 

5．5线性规划实例

 

5．5．1生产决策问题

 

5．5．2工作人员计划安排问题

 

5．5．3投资问题

 

5．5．4工件加工任务分配问题

 

5．5．5厂址选择问题

 

5．5．6确定职工编制问题

 

5．5．7生产计划的Z优化问题

 

本章小结

 

D6章MATLAB非线性规划

 

6．1非线性规划基础

 

6．1．1非线性规划标准形式

 

6．1．2非线性规划MATLAB函数

 

6．2无约束非线性规划

 

6．2．1基本数学原理

 

6．2．2无约束非线性规划函数

 

6．2．3无约束非线性规划问题的应用

 

6．3求解非线性规划

 

6．3．1一维Z优化方法

 

6．3．2无约束Z优化方法

 

6．3．3约束Z优化方法

 

6．4非线性规划实例

 

6．4．1遗传算法求解非线性规划

 

6．4．2资金调用问题

 

6．4．3经营ZJ安排问题

 

本章小结

 

D7章无约束一维J值

 

7．1无约束算法基础

 

7．2进退法

 

7．3黄金分割法

 

7．4斐波那契法

 

7．5牛顿型法

 

7．5．1牛顿法

 

7．5．2阻尼牛顿法

 

7．6割线法

 

7．7抛物线法

 

7．8三次插值法

 

7．9坐标轮换法

 

本章小结

 

D8章无约束多维J值

 

8．1直接法

 

8．1．1模式搜索法

 

8．1．2单纯形搜索法

 

8．1．3Powell法

 

8．2使用导数计算的间接法

 

8．2．1Z速下降法

 

8．2．2共轭梯度法

 

8．3拟牛顿法

 

本章小结

 

D9章约束优化方法

 

9．1约束优化方法简介

 

9．2随机方向法

 

9．3复合形法

 

9．4可行方向法

 

9．5惩罚函数法

 

本章小结

 

D10章二次规划

 

10．1基本概念

 

10．2拉格朗日法

 

10．3起作用集算法

 

本章小结

 

D11章多目标函数的优化方法

 

11．1概述

 

11．2理想点法

 

11．3线性加权和法

 

11．4Z大Z小法

 

11．5目标规划法

 

本章小结

 

D三部分MATLAB智能优化算法

 

D12章免疫优化算法及其实现

 

12．1基本概念

 

12．2人工免疫系统

 

12．3免疫遗传算法

 

12．4免疫算法MATLAB应用实例

 

12．4．1Z短路径规划

 

12．4．2旅行商问题

 

12．4．3故障检测问题

 

本章小结

 

D13章粒子群优化算法的实现

 

13．1算法的基本概念

 

13．2算法的MATLAB实现

 

13．2．1算法的基本程序

 

13．2．2适应度函数

 

13．2．3免疫粒子群算法的MATLAB应用

 

13．3粒子群算法的权重控制

 

13．3．1线性递减法

 

13．3．2自适应法

 

13．4混合粒子群算法

 

13．4．1模拟退火免疫算法

 

13．4．2基于杂交的算法

 

本章小结

 

D14章遗传优化算法的实现

 

14．1遗传算法概述

 

14．2基本遗传算法

 

14．3MATLAB遗传算法工具箱及其应用

 

14．4自适应遗传算法

 

14．5遗传算法的典型应用

 

14．5．1求解函数J值

 

14．5．2函数优化求解

 

本章小结

 

D15章小波变换的实现

 

15．1小波变换原理

 

15．2小波算法的MATLAB函数

 

15．3图像的分解和量化

 

15．3．1一维小波变换

 

15．3．2二维变换体系

 

15．4小波变换经典案例

 

15．4．1去噪

 

15．4．2压缩

 

本章小结

 

D16章神经网络的实现

 

16．1人工神经网络基本概念

 

16．2MATLAB神经网络工具箱

 

16．2．1常用神经元激活函数

 

16．2．2神经网络通用函数

 

16．2．3神经网络的MATLAB实现

 

16．3神经网络的经典应用

 

16．3．1PID神经网络控制

 

16．3．2模糊神经网络在函数逼近中的应用

 

本章小结

 

D四部分MATLAB综合应用

 

D17章分形维数应用与实现

 

17．1分形维数概述

 

17．2二维分形维数的MATLAB应用

 

17．3分形插值算法的MATLAB应用

 

本章小结

 

D18章经济金融Z优化应用

 

18．1期权定价分析

 

18．2收益、风险和有效前沿的计算

 

18．3投资组合绩效分析

 

18．4固定收益证券的久期和凸度计算

 

本章小结

 

附录MATLAB基本命令

 

参考文献

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在线试读
D3章MATLAB绘图 强大的绘图功能是MATLAB的特点之一，MATLAB提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数J能得到所需图形。此外， MATLAB还对绘出的图形提供了各种修饰方法，使图形更加美观、JQ。学习目标： (1) 了解MATLAB数据绘图； (2) 熟练掌握MATLAB中二维绘图； (3) 熟练掌握MATLAB中三维绘图； (4) 了解MATLAB多种特殊图形。3.1数据图像绘制简介数据可视化的目的在于： 通过图形，从一堆杂乱的离散数据中观察数据间的内在关系，感受由图形所传递的内在本质。MATLAB一向注重数据的图形表示，并不断地采用新技术改进和完备其可视化功能。3.1.1离散数据可视化任何二元实数标量对xa,ya可以在平面上表示一个点； 任何二元实数向量对X,Y可以在平面上表示一组点。对于离散实函数yn=fxn，DX=x1,x2,…,xn以递增或递减的次序取值时，有Y=y1,y2,…,yn。这样，该向量对用直角坐标序列点图示时，实现了离散数据的可视化。在科学研究中，D处理离散量时，可以用离散序列图来表示离散量的变化情况。MATLAB用stem命令来实现离散图形的绘制，stem命令有以下几种： 1. stem(y) 以x=1,2,3…作为各个数据点的x坐标，以向量y的值为y坐标，在(x,y)坐标点画一个空心小圆圈，并连接一条线段到x轴。【例3��1】用stem函数绘制一个离散序列图。解： 依据题意编写MATLAB代码如下： clear all clc figure(1)D3章MATLAB绘图





强大的绘图功能是MATLAB的特点之一，MATLAB提供了一系列的绘图函数，用户不需要过多的考虑绘图的细节，只需要给出一些基本参数J能得到所需图形。此外， MATLAB还对绘出的图形提供了各种修饰方法，使图形更加美观、JQ。学习目标： (1) 了解MATLAB数据绘图； (2) 熟练掌握MATLAB中二维绘图； (3) 熟练掌握MATLAB中三维绘图； (4) 了解MATLAB多种特殊图形。3.1数据图像绘制简介数据可视化的目的在于： 通过图形，从一堆杂乱的离散数据中观察数据间的内在关系，感受由图形所传递的内在本质。MATLAB一向注重数据的图形表示，并不断地采用新技术改进和完备其可视化功能。3.1.1离散数据可视化任何二元实数标量对xa,ya可以在平面上表示一个点； 任何二元实数向量对X,Y可以在平面上表示一组点。对于离散实函数yn=fxn，DX=x1,x2,…,xn以递增或递减的次序取值时，有Y=y1,y2,…,yn。这样，该向量对用直角坐标序列点图示时，实现了离散数据的可视化。在科学研究中，D处理离散量时，可以用离散序列图来表示离散量的变化情况。MATLAB用stem命令来实现离散图形的绘制，stem命令有以下几种： 1.  stem(y)
以x=1,2,3…作为各个数据点的x坐标，以向量y的值为y坐标，在(x,y)坐标点画一个空心小圆圈，并连接一条线段到x轴。【例3��1】用stem函数绘制一个离散序列图。解： 依据题意编写MATLAB代码如下： 


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clc
figure(1)
X = linspace(0,2*p

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