現(xiàn)代優(yōu)化計算方法教學大綱

1、現(xiàn)代優(yōu)化計算方法一、課程說明課程編號：160210Z10課程名稱：現(xiàn)代優(yōu)化計算方法/Modern Optimization Calculation Method課程類別：專業(yè)課學時/學分：32/2先修課程：運籌學、Matlab、現(xiàn)代程序設計（JAVA）與應用. 適應專業(yè)：信管、電子商務、金融教材、教學參考書：1. 黃平等. 最優(yōu)化理論與方法. 北京：清華大學出版社，2009年；2邢文訓等. 現(xiàn)代優(yōu)化計算方法(第二版). 北京：清華大學出版社，2005年；3劉繼軍. 現(xiàn)代數(shù)值計算方法. 北京：科學出版社, 2010年；4梁旭. 現(xiàn)代智能優(yōu)化混合算法及其應用-(第2版) 北京：電子工業(yè)出版社，20

2、14年。二、課程設置的目的意義最優(yōu)化是人們在經(jīng)濟管理、科學研究和工程技術(shù)等諸多領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的問題。如結(jié)構(gòu)設計要在滿足強度要求等條件下使所用材料的總重量最輕，資源分配要使各用戶利用有限資源產(chǎn)生的總效益最大，安排運輸方案要在滿足物資需求和裝載條件下使運輸總費用最低等?？梢灶A料, 隨著科學技術(shù)尤其是計算機技術(shù)的不斷發(fā)展, 以及數(shù)學理論與方法向各門學科和各個應用領(lǐng)域的更廣泛、更深入的滲透。最優(yōu)化理論和技術(shù)必將在社會的諸多方面起著越來越大的作用。本課程主要講解當前最常見和常用的幾種最優(yōu)化方法，重點介紹各方法的原理。培養(yǎng)學生采用最優(yōu)化思想解決經(jīng)濟、管理領(lǐng)域中的問題。通過本課程的學習進一步加深和完善學生關(guān)

3、于理論體系方面的知識，提高他們運用數(shù)學模型求解問題的能力。三、課程的基本要求知識：通過對有關(guān)優(yōu)化算法的講解，掌握有關(guān)算法的基本原理，了解各種優(yōu)化算法的適用范圍及其存在的不足。熟練掌握通過計算機軟件、利用有關(guān)優(yōu)化算法的求解技術(shù)、并分析求解結(jié)果的現(xiàn)實意義。能力：培養(yǎng)信息管理與信息系統(tǒng)及相關(guān)專業(yè)的學生學會運用優(yōu)化的思想處理和解決實際生活中遇到的問題。素質(zhì)：通過本課程的學習，提高學生運用優(yōu)化算法思考問題的能力。同時，培養(yǎng)學生學會運用優(yōu)化的思想處理現(xiàn)實生活中遇到的問題，并通過運用計算機語言和相關(guān)最優(yōu)軟件求解問題的能力。四、教學內(nèi)容、重點難點及教學設計章節(jié)教學內(nèi)容總學時學時分配教學重點教學難點教學方案設計

4、（含教學方法、教學手段）講課(含研討)實踐第1章約束最優(yōu)化方法66重點講解二次規(guī)劃和3種最優(yōu)化方法拉格朗日乘子法、制約函數(shù)法、可行方向法。在教學中，講清講透基本原理，并使用大量實例來解釋說明，學生通過閱讀教材能較好地掌握其相應知識。課堂講授時，除講清基本原理外，還引入教師相關(guān)的科研成果和經(jīng)驗，并利用一些典型案例與實際應用來說明相應的原理，這樣不僅提高了學生學習的興趣，而且還使學生加深了對原理的理解，進而掌握這些知識。第2章無約束最優(yōu)化方法44梯度法、牛頓法、共軛梯度法、變尺度法各求解方法的原理及具體求解步驟。第3章一維最優(yōu)化方法44有黃金分割法、切線法格點法、和插值法。插值法法的原理和求解步驟

5、。第4章啟發(fā)式算法22啟發(fā)式算法的基本原理及其分類。第5章禁忌搜索法44局部搜索，禁忌搜索算法的思想和模型，及實現(xiàn)禁忌搜索法的技術(shù)問題。禁忌搜索法的原理及在現(xiàn)實生活中的應用。第6章模擬退火法44模擬退火法的算法模型和收斂性分析，及模擬退火法的技術(shù)問題。模擬退火法的模型設計及收斂性 分析。模擬退火算法的應用第7章遺傳算法44介紹遺傳算法的基本概念和性質(zhì)，算法模型及模板理論遺傳算法的實現(xiàn)。第8章蟻群優(yōu)化算法44基本蟻群算法的原理、數(shù)學模型和具體實現(xiàn)。數(shù)學模型的建立注：實踐包括實驗、上機等五、實踐教學內(nèi)容和基本要求最優(yōu)化方法課程實驗圍繞決策問題，建立相關(guān)的數(shù)學模型、并對所建立的模型運用所學最優(yōu)化方法設計求解步驟、迭代終止條件。然后利用計算機軟件求解所涉及程序，同時對求解結(jié)果進行分析。使學生達到正確理解有關(guān)最優(yōu)化方法的基本原理、熟練掌握計算機軟件求解技術(shù)、并分析求解結(jié)果的現(xiàn)實意義。經(jīng)過由模仿到設計、求解簡單的管理經(jīng)濟問題，再到深入認識和掌握有關(guān)最優(yōu)化方法的原理和精髓，最終使學生形成運用最優(yōu)化方法思考、求解和分析問題的慣性思維，成為既能運用專業(yè)知識定性分析和思考問題，又能通過理論分析，給出量化結(jié)果的合格的經(jīng)濟管理專業(yè)人才。六、考核方式及成績評定考試主要采用閉卷方式，考試范圍應涵蓋所有講授的內(nèi)容，考試內(nèi)容應能客觀反映出學生對本門課程主要概念的記