MATLAB程式設計與最最佳化計算

內容簡介

MATLAB程式設計與最最佳化計算一書首先介紹MATLAB的基本辯糠尋慨使用方法和程式設計基礎，然後將MATLAB與最最佳化計算相結合，基於最最佳化理論與方法，講解如何使用MATLAB求解最最佳化領域的計算問題。全書共15章，第1～7章介紹MATLAB入門、MATLAB編程基礎、MATLAB矩陣計算、MATLAB數值計算及MATLAB符號計算等內容，將讀者領入MATLAB的大門，並熟練使用MATLAB。第8～9章主要介紹MATLAB繪圖，如何通過MATLAB的強大繪圖功能使得數據可視化。第10章對最佳化計算進行概述，讓讀者領略什麼是最佳化計算及最佳化設計的基本原理。第11～13章系統地介紹線性規劃、非線性規劃、數值最佳化、多目標規劃、最佳化工具箱等內容，讓讀者輕鬆地掌握MATLAB在最佳化計算中的套用。第14～15章為最佳化計算高級篇，主要講解遺傳算法和微粒群最佳化計算在MATLAB中的套用。

MATLAB程式設計與最最佳化計算一書內容循序漸進、由淺入深，並結合大量實例幫助讀者理解和掌握最最佳化問題的建模方法與求解技巧。MATLAB程式設計與最最佳化計算一書適合計算套用、最最佳化領域和科學計算的研究人員使用，也可作為高等院校計算機專業、通信專業等相關專業的教材。

圖書目錄

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第1篇MATLAB編程篇

第1章導論3

1.1概論3

1.2算法的開發與應陵悼用3

1.3數據獲取與分析6

1.4數據可視化淋陵幾7

1.5數值計算9

第2章MATLAB基礎10

2.1啟動MATLAB10

2.2命令行視窗13

2.3輸出命令15

2.3.1disp命令15

2.3.2fprintf命令16

2.4保存與載入命令22

2.4.1save命令23

2.4.2load命令23

2.5導入與輸出數據25

2.5.1數據導入或輸出命令25

2.5.2使用導入嚮導27

2.6工作空間28

2.7顯示格式30

2.8定義標量變數30

2.8.1賦值運算符31

2.8.2變數的命名規則32

2.8.3預定義變數和關戶懂恥鍵字32◆MATLAB程式設計與最最佳化計算第3章MATLAB編程34

3.1帶標量的算術運算34

3.1.1優先權34

3.1.2用MATLAB作計算器35

3.2基本內置函式35

3.3關係和邏輯運算符37

3.3.1關係運算符37

3.3.2邏輯運算符39

3.3.3優先權40

3.3.4內置邏輯函式42

3.4條件語句43

3.4.1ifend結構43

3.4.2ifelseend結構43

3.4.3ifelseifelse堡巴請end結構44

3.5switchcase語句45

3.6循環46

3.6.1forend循環46

3.6.2whileend循環47

3.7嵌套循環和嵌套條件語句48

3.8break和continue語句49

第4章腳本與函式檔案50

4.1腳本檔案50

4.1.1使虹甩促跨用腳本檔案的注意事項50

4.1.2腳本檔案的創建與保存51

4.1.3腳本檔案的運行52

4.1.4當前路徑52

4.2函式檔案的創建53

4.3函式檔案的結構53

4.3.1函式定義行54

4.3.2輸入和輸出參數54

4.3.3H1行和幫助文本行55

4.3.4函式體56

4.4局部變數和全局變數56

4.5函式檔案的保存57

4.6用戶自定義函式的使用57

4.7腳本檔案與函式檔案的比較58

4.8子函式58

第5章矩陣計算60

5.1矩陣的創建60

5.1.1創建一個一維數組（向量）60

5.1.2根據一串已知的數字來創建向量60

5.1.3創建一個二維數組（矩陣）63

5.1.4MATLAB中變數的注意試禁少事項65

5.1.5轉置運算符65

5.1.6數組定址66

5.1.7在數組定址中使用冒號67

5.1.8向已有變數中添加元素69

5.1.9刪除元素72

5.1.10處理數組的內置函式73

5.2矩陣運算74

5.2.1加法與減法74

5.2.2數組相乘75

5.2.3數組相除78

5.2.4逐元素運算80

5.2.5在MATLAB內置數學函式中使用數組82

5.2.6分析數組的內置函式83

5.2.7隨機數的生成84

第6章數值計算87

6.1多項式87

6.1.1多項式的值87

6.1.2多項式的根89

6.1.3多項式的加法、乘法和除法運算90

6.1.4多項式求導91

6.2曲線擬合92

6.2.1用多項式來實現曲線擬合polyfit函式92

6.2.2使用函式而不是多項式來實現曲線擬合95

6.2.3插值計算98

6.2.4基本擬合接口101

6.3求解單變數方程104

6.4尋找函式最大值或最小值106

6.5數值積分107

6.6常微分方程110

第7章符號計算114

7.1符號對象和符號表達式115

7.1.1創建符號對象115

7.1.2創建符號表達式116

7.1.3findsym命令和默認符號變數118

7.2化簡符號表達式119

7.2.1collect、expand和factor命令119

7.2.2simplify和simple命令121

7.2.3pretty命令122

7.3求解代數方程122

7.4微分125

7.5積分126

7.6求解常微分方程127

7.7符號表達式的數值計算130

第8章二維繪圖133

8.1plot命令134

8.1.1繪製給定數據137

8.1.2繪製函式137

8.2fplot命令139

8.3在同一個plot中繪製多個圖像139

8.3.1使用plot命令139

8.3.2使用hold on 和 hold off 命令141

8.3.3使用line命令141

8.4定義繪圖顯示格式142

8.4.1使用命令定義繪圖顯示格式142

8.4.2使用plot編輯器繪圖145

8.4.3使用誤差線繪圖146

8.5繪製特殊圖形147

8.6直方圖149

8.7polar繪圖152

8.8在同一頁面上繪製多圖153

8.9多圖視窗153

8.10工具列繪圖154

第9章三維繪圖156

9.1三維曲線156

9.2三維格線和三維曲面圖157

9.3特殊圖形繪圖163

9.4view命令166

第2篇最最佳化計算基礎篇

第10章最佳化計算基礎171

10.1最佳化問題實例171

10.2最佳化問題標準形式172

10.3無約束最佳化問題173

第11章線性與非線性最佳化174

11.1線性最佳化174

11.2非線性最佳化174

11.3方程和方程組的解175

11.4多項式180

第12章數值方法最佳化185

12.1非線性方程185

12.2不動點法求解x=g（x）185

12.2.1牛頓法求解方程f（x）=0187

12.2.2Schrder方法求解方程 f（x）=0188

12.3非線性方程組188

12.3.1Seidel法188

12.3.2牛頓疊代法189

第13章最佳化工具箱194

13.1最佳化工具箱194

13.1.1標準算法194

13.1.2大規模的算法194

13.2最小化算法195

13.2.1多目標問題195

13.2.2具有邊界約束的非線性標量最小化197

13.2.3帶約束的非線性最小化198

13.2.4極小極大最佳化199

13.2.5最小值最佳化200

13.2.6半無限約束最小值201

13.2.7線性規劃201

13.2.8二次規劃203

13.3求解方程的算法204

第3篇最最佳化計算高級篇

第14章遺傳算法209

14.1概述209

14.1.1問題解的表示209

14.1.2適應度函式210

14.1.3種群規模初始化211

14.1.4選擇機制211

14.1.5交叉操作212

14.1.6變異操作212

14.1.7繁殖運算元212

14.2編碼和最佳化問題212

14.3遺傳算法的參數213

14.3.1Dejong設定213

14.3.2設定214

14.3.3MicroGA設定214

14.4遺傳算法的MATLAB程式214

14.4.1問題1：最大化給定區間內的給定一維函式214

14.4.2問題2：旅行商問題216

第15章微粒群最佳化224

15.1簡介224

15.2PSO算法224

15.3PSO的數學模型225

15.4PSO中的參數及參數調優225

15.5MATLAB群體智慧型的例子226

15.5.1問題1：模擬集群運動使目標函式最小化226

15.5.2問題2：粒子群最佳化行為228

MATLAB程式設計與最最佳化計算

基本介紹

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