研究生課程教學(xué)大綱-浙江大學(xué)航空航天學(xué)院

1、浙江大學(xué)研究生課程教學(xué)大綱一、基本情況課程編號(hào)2423009開課（院）系航空航天學(xué)院開課學(xué)期 秋學(xué)期中文課程名稱最優(yōu)化原理與方法授課語言中文英文課程名稱Optimization Theory and Method任課教師1王雙連職稱講師工作證號(hào)0003143E-mail：sunionwon聯(lián)系電課教師2職稱工作證號(hào)E-mail：聯(lián)系電話（手機(jī)）課內(nèi)總學(xué)時(shí)數(shù)及其分配（1學(xué)分16學(xué)時(shí)）自學(xué)講課29討論3實(shí)驗(yàn)其他學(xué)分?jǐn)?shù)2.0考核方式開卷考試，課后報(bào)告二、課程內(nèi)容中文簡(jiǎn)介（不少于300字）現(xiàn)代產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)追求優(yōu)、快、省，并正向著大型化、復(fù)雜化、精密化和光機(jī)電一體化的方向發(fā)展

2、，傳統(tǒng)的以經(jīng)驗(yàn)為主的方法對(duì)尋找最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)匹配、形狀優(yōu)化和拓?fù)鋬?yōu)化等幾乎是不可能的，而優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法為此提供了強(qiáng)有力的手段。 課程共包括八部分內(nèi)容。第一部分為整個(gè)課程的基礎(chǔ)，給出了優(yōu)化以及相關(guān)數(shù)學(xué)方面的一些基礎(chǔ)知識(shí)；第二部分和第三部分為無約束規(guī)劃問題，它們即可以直接用來解決實(shí)際問題，又可以作為解約束規(guī)劃問題的工具，分導(dǎo)數(shù)法和直接法兩種不同思路闡述了這個(gè)問題；第四部分介紹線性規(guī)劃問題的解法；第五部分討論非線性規(guī)劃問題的計(jì)算方法，包括一些簡(jiǎn)單的理論討論和與前面幾部分內(nèi)容的聯(lián)系；第六部分介紹幾何規(guī)劃的基本理論和一些常用計(jì)算方法；第七部分和第八部分簡(jiǎn)單介紹了動(dòng)態(tài)規(guī)劃、智能最優(yōu)化以及其他一些方法的基

3、本概念和常見算法。 三、課程內(nèi)容外文簡(jiǎn)介 This course is designed for the graduate students, which introduces the optimization theory and method that provides powerful tools for modern design. The content of the course is mainly concentrated on eight parts, including the

4、 basic theory of optimization, Unconstrained Programming, Linear programming, Nonlinear Programming, Geometric programming, Dynamic programming and Intelligent optimization, etc. Through this course, students should obtain the fundamental concepts, theories and methods in optimization.四、預(yù)備知識(shí)或先修課程要求1

5、、高等數(shù)學(xué)2、線性代數(shù)3、計(jì)算方法4、程序語言基礎(chǔ)五、教學(xué)目的與要求（不少于200字） 課程主要要求掌握各種情況下的最優(yōu)性條件、無約束規(guī)劃、線性規(guī)劃、有約束非線性規(guī)劃、幾何規(guī)劃、動(dòng)態(tài)以及智能最優(yōu)化等。通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握最優(yōu)化這些主要分支的模型建立、基本概念與理論、主要算法和應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)，并能在計(jì)算機(jī)上自編程或者應(yīng)用各種優(yōu)化軟件包熟練地操作解決一些實(shí)際應(yīng)用案例，從而為學(xué)生進(jìn)一步從事該方向的學(xué)習(xí)與研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并能使學(xué)生在相關(guān)的學(xué)習(xí)實(shí)踐中提高解決實(shí)際問題的能力。六、教材或講義S.S.雷歐著，祁載康等譯。工程優(yōu)化原理及應(yīng)用。北京理工大學(xué)出版社。七、參考書目1、李董輝，童小嬌，

6、萬中編。數(shù)值最優(yōu)化算法與理論?？茖W(xué)出版社。2、席少霖，趙鳳治。最優(yōu)化計(jì)算方法。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社。3、最優(yōu)化理論和方法，袁亞湘，孫文瑜，科學(xué)出版社。八、教學(xué)日歷（授課內(nèi)容詳細(xì)至二級(jí)標(biāo)題，實(shí)驗(yàn)課、討論課寫出題目或主題）周次教學(xué)內(nèi)容（包括課堂講授、實(shí)驗(yàn)、討論、考試等）備注1第一章 緒論：最優(yōu)化的概念；優(yōu)化的分類與方法；優(yōu)化的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；基礎(chǔ)與目的要求；主要內(nèi)容；第二章 無約束規(guī)劃：一般性討論；極值的充分必要條件；一維搜索：Newton法，平分法，黃金分割法。2第二章 無約束規(guī)劃：一維搜索：Fibonacci法；拋物線法；N維極值的解析方法：最速下降法（定步長(zhǎng)，變步長(zhǎng)，Partan方法）；Newton

7、法（Marquardt-Levenberg方法，Goldstein-Price方法）；共軛方向法。課后作業(yè)3第二章 無約束規(guī)劃：共軛梯度法； 變尺度法；DFP方法。第三章 無約束優(yōu)化直接解法：模式搜索法；Rosenbrock法；單純形法；Powell法；第四章 線性規(guī)劃：引言；一般線性規(guī)劃問題及單純形法；幾何解釋；課后作業(yè)4第四章 線性規(guī)劃：?jiǎn)渭冃畏?；改進(jìn)單純形法；對(duì)偶理論； 第五章 非線性約束規(guī)劃：引言；最優(yōu)性條件與鞍點(diǎn)問題；容許方向與容許解；KT條件。課后作業(yè)5第五章 非線性約束規(guī)劃：用線性規(guī)劃逐步逼近非線性規(guī)劃；SLP方法；MAP方法；割平面法；容許方向法：起作用約束容許方向法，全約束容許方向法；序列無約束規(guī)劃：內(nèi)罰，外罰，混合罰函數(shù)法，外插技術(shù)。6第五章 非線性約束規(guī)劃：投影梯度法；簡(jiǎn)約梯度法；直接解法：網(wǎng)格法，隨機(jī)試驗(yàn)法，復(fù)合形法。第六章 幾何規(guī)劃：引言；正多項(xiàng)式；正定幾何規(guī)劃。 課后作業(yè)7第六章 幾何規(guī)劃：有約束正定幾何規(guī)劃；廣義幾何規(guī)劃；迭代解法；Avriel-Williams方法；可變換為幾何規(guī)劃問題；第七章 動(dòng)態(tài)規(guī)劃