優化設計基礎及實踐 龔相超 胡百鳴 9787577203881 【台灣高等教育出版社】

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本書是一本面向初學者的優化設計教材，全面介紹了優化設計的基本理論、方法以及實際應用。

內容簡介
本書是一本面向初學者的優化設計教材，全面介紹了優化設計的基本理論、方法以及實際應用。本書採用通俗易懂的語言，輔以大量直觀的圖形，通過豐富的實例和配套演示程序，引導讀者快速掌握優化設計的核心技能。
本書內容共分7章，分別對優化設計的基本概念、多維函數的一維優化問題、無約束優化設計方法、約束優化設計的直接法、約束優化設計的間接法、多目標優化方法和部分約束優化實例加以介紹，同時在附錄中收錄了相關的數學知識、VB程序命令的用法和教材中部分源程序。這些內容構建起優化設計的基本知識體系框架。書中還詳細講解了傳統的常用優化演算法，通過配套軟體，讀者可以直接在計算機上運行並調試優化演算法，深入理解優化過程的各個細節。
本書既可作為機械工程、土木工程、工程力學及工程管理等專業學生的入門教材，也可作為工程師和科研人員的實用參考書，且附錄程序可供二次開發使用。

作者簡介
1992 9-1996 6 華中科技大學力學系獲工程力學學士學位。2000 9-2003 6 蘭州理工大學能源與動力工程學院（流體動力與控制學院）獲機械電子工程碩士學位。1996 7-至今 武漢科技大學理學院力學系任教至今。2013 7-至今 武漢科技大學理學院礦業工程專業攻讀博士學位。

目錄
第1章優化設計概論(1)
1 1優化設計示例(1)
1 2優化設計數學模型及概念(5)
1 3目標函數的等值線(9)
1 4迭代方法及迭代終止準則(14)
第2章多維函數的一維優化方法(17)
2 1一維優化方法概述(17)
2 2單峰區間定義及搜索演算法(22)
2 3黃金分割法(35)
2 4二次插值法(43)
2 5追趕步長法(51)
本章小結(59)
習題(60)
第3章無約束優化設計方法(61)
3 1無約束優化方法概述(61)
3 2梯度法(61)
3 3共軛梯度法(66)
3 4坐標輪換法(75)
3 5隨機方向法(82)
3 6鮑威爾法(89)
3 7單純形法(105)
本章小結(116)
習題(116)
第4章約束優化設計——直接法(118)
4 1約束優化方法概述(118)
4 2約束坐標輪換法(119)
4 3約束隨機方向法(126)
4 4複合形法(129)
本章小結(141)
習題(141)
第5章約束優化設計——間接法(143)
5 1懲罰函數法概述(143)
5 2外點懲罰函數法(146)
5 3內點懲罰函數法(163)
5 4混合懲罰函數法(180)
本章小結(188)
習題(189)
第6章多目標優化方法(190)
6 1多目標*優化概述(190)
6 2多目標*優解的基本概念(191)
6 3多目標優化設計方法(192)
本章小結(195)
習題(196)
第7章約束優化應用實例(198)
7 1簡單壓桿優化實例(198)
7 2機床主軸優化實例(203)
7 3箱型蓋板優化實例(206)
習題(212)
附錄Ⅰ數學基礎(213)
Ⅰ 1矩陣(213)
Ⅰ 2向量(216)
Ⅰ 3多元函數的方嚮導數與梯度(219)
Ⅰ 4凸集、凸函數與凸規劃(222)
Ⅰ 5二次型函數簡介(224)
附錄Visual Basic基礎(227)
Ⅱ 1VB語法基礎(227)
Ⅱ 2基本語句(231)
Ⅱ 3程序控制結構(231)
Ⅱ 4數組(234)
Ⅱ 5過程(235)
Ⅱ 6VB常用控制項(237)
附錄優化程序示例(239)
Ⅲ 1消除冗餘區間進退法(239)
Ⅲ 2梯度法追趕步長法(241)
Ⅲ 3基本鮑威爾法(243)
參考文獻(246)

前言/序言
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版權所有侵權必究前言
優化設計是一種現代設計方法，也是一項工程領域中極為重要的實用技術，它針對實際的工程設計問題，應用*優化理論建立起數學模型，並藉助計算機進行求解，以便高效和快捷地尋找出*優的設計方案和完成設計目標。但是，優化設計的理論知識有時比較抽象和複雜，這會使得一些初學者望而卻步、難以入門。
本書的目標是以簡單易懂的方式介紹優化設計的基本原理，並通過豐富的配套演示程序幫助讀者深入理解和實踐所學的知識。在內容上，本書選擇了*基本的優化設計方法，並對其中的概念逐一給出清晰的定義和解釋。同時，通過幾何方法對相關的優化設計理論進行直觀表述，在例題中也大量使用圖形描述優化方法的過程。為了弱化對工程專業背景知識的要求，本書選擇比較簡單的設計實例進行建模和優化計算，這樣可以使讀者將學習的重心放在優化設計本身。同時針對本書中所介紹的每種優化方法都編製了相應的程序，且這些程序都經過了實際運算驗證，源代碼可參見附錄和二維碼。
在本書編寫過程中力求突出以下幾個特點：
（1） 語言通俗易懂，過程講解詳細，使初學者能夠輕鬆理解相關內容。
（2） 圖文並茂，結合幾何方法直觀地闡明相關原理和概念。
（3） 內容翔實。本書對各種優化演算法的重要程序語句都進行了說明，關鍵語句均附有註釋，可幫助讀者理解程序的運行過程，也方便讀者對這些程序進行二次開發使用。
（4） 配套資源豐富。本書提供了電子版的配套課件、全部源程序代碼，以及習題的參考答案（部分含計算過程），這些資源能夠幫助教師和學生更好地進行教學和學習。相關資源可掃描二維碼獲得。
本書適合機械工程、土木工程、工程力學及工程管理等專業的學生選用，同時也適合相關專業的教師和工程技術人員使用。建議理論教學部分安排34∼54學時，並額外安排8學時的上機實踐。
本書由龔相超、胡百鳴任主編，吉德三、黃健任副主編。第1章和第2章及附錄Ⅰ由龔相超編寫，第3章及附錄Ⅲ（部分）由黃健編寫，第4章和第7章及附錄Ⅱ由吉德三編寫，第5章和第6章及附錄Ⅲ（部分）由胡百鳴編寫。本書在華中師範大學周麗麗老師的建議下開始編寫，其對教材規劃提出了很好的構想，且提供了許多有價值的參考意見。本書由武漢科技大學教材建設基金資助出版，在此向所有對本書提供支持與幫助的人員和單位表示由衷的敬意和感謝。
在本書編寫過程中，我們參考並引用了一些經典的優化設計文獻，在此向原作者表示感謝。需要說明的是：經過多方考證，我們仍未能查明其中幾個參考文獻的準確出處，因而無法註明其詳細的引用信息，請原作者與我們聯繫，以便及時更正。
由於本類數字化教材建設尚在探索中，且作者水平有限，書中難免存在疏漏和錯誤，敬請讀者批評指正。
編者
2023年6月于武漢科技大學