Примерная программа дисциплины
МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ
Рекомендуется Минобразованием России для специальности (направления) подготовки 010200 Прикладная математика и информатика (510200 Прикладная математика и информатика)
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСА
Цель дисциплины "Методы оптимизации" - изучение основ теории экстремальных задач и основных численных методов оптимизации. При изучении дисциплины следует обратить внимание на особенность программной реализации алгоритмов.
ВВЕДЕНИЕ
Предмет и история развития методов оптимизации. Принципы и примеры моделирования экономических и технических проблем в форме задач оптимизации.
ЭЛЕМЕНТЫ ВЫПУКЛОГО АНАЛИЗА
Выпуклые множества и экстремальные свойства выпуклых функций. Проекция точки на выпуклое множество. Отделимость выпуклых множеств. Линейные неравенства - следствия, лемма Фаркаша, теорема Минковского - Фаркаша.
ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Задача линейного программирования. Элементы двойственности в линейном программировании и основная теорема двойственности. Прямые методы в линейном программировании.
Нелинейное программирование. Методы минимизации функций одной переменной. Методы безусловной минимизации выпуклых функций многих переменных. Задача выпуклого программирования. Различные формы условий оптимальности в выпуклом программировании. Теорема Куна - Таккера. Различные принципы построения методов минимизации функций при наличии ограничений и соответствующие конкретные алгоритмы. Сходимость алгоритмов. Некорректные экстремальные задачи и их регуляризация. Субградиентные методы недифференцируемой оптимизации.
ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ И ВАРИАЦИОННОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ
Задачи вариационного исчисления, уравнение Эйлера. Принцип динамического программирования и максимума Понтрягина в математической теории оптимальных процессов. Оптимальное управление линейными системами. Проблема синтеза.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ КУРСА ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ
№
|
Наименование тем и разделов
|
Всего (часов)
|
Аудиторные занятия (часов)
|
Самостоятельная работа (часов)
|
1
|
Элементы выпуклого анализа
|
16
|
10
|
6
|
2
|
Численные методы линейного программирования
|
18
|
12
|
6
|
3
|
Методы нелинейного программирования
|
44
|
28
|
16
|
4
|
Оптимальное управление и вариационное исчисление
|
12
|
8
|
4
|
=
|
ИТОГО
|
90
|
58
|
32
|
Примечание:Во всех разделах таблицы указано минимальное число часов, необходимое для усвоения соответствующего раздела. Оставшиеся часы используются в рабочей программе для более глубокого изложения отдельных разделов курса.
Форма итогового контроля - экзамен.
ЛИТЕРАТУРА
Основная
Ашманов С.А. Линейное программирование. Учеб. пособие. М.: "Наука", 1981, 340 с.
Васильев Ф.П., Иваницкий А.Ю. Линейное программирование. М.: "Факториал", 1998, 176 с.
Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. Учеб. пособие. М.: "Наука", 1958, 549 с.
Демьянов В.Ф., Васильев Л.В. Недифференцируемая оптимизация. М.: "Наука", 1981, 384 с.
Карманов В.Г. Математическое программирование. Учеб. пособие. М.: "Наука", 1986, 285 с.
Понтрягин Л.С. и др. Математическая теория оптимальных процессов. М.: "Наука", 1983, 392 с.
Сухарев А.Г., Тимохов А.В., Федоров В.В. Курс методов оптимизации. М.: "Наука", 1986, 325 с.
Дополнительная
Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. М.: "Наука", 1969, 408 с.
Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. Учеб. пособие. М.: "Наука", 1978, 351 с.
Пшеничный Б.Н. Метод линеаризации. М.: "Наука", 1983.
Пшеничный Б.Н., Данилин Ю.М. Численные методы в экстремальных задачах. М.: "Наука", 1975, 320 с.
Программа составлена проф. Я.И.Заботиным (Казанский университет)
Рецензент: профессор Васильев Ф.П. (Московский университет)
|