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1、第四章最优化问题主讲:陈元安商丘职业技术学院商丘职业技术学院爱因斯坦的一句名言:想象力比知识更重要!因为知识是有限的,而想象力包括世界的一切,是知识的源泉。要点历年回顾:92A题施肥效果分析回归分析数据拟合92B题实验数据分解离散模型、组合最优化93A非线性交调的频率设计拟合、规划93B足球队排名图论、层次分析、整数规划94A逢山开路图论、插值、动态规划94B锁具装箱问题图论、组合数学95A飞行管理问题非线性规划、线性规划95B天车与冶炼炉的作业调度动态规划、排队论、图论96A最优捕鱼策略微分方程、优化96B节水洗衣机非线性规划97A零件的参数
2、设计非线性规划97B截断切割的最优排列随机模拟、图论98A一类投资组合问题多目标优化、非线性规划98B灾情巡视的最佳路线图论、组合优化99A自动化车床管理随机优化、计算机模拟99B钻井布局0-1规划、图论00ADNA序列分类模式识别、Fisher判别、人工神经网络00B钢管订购和运输组合优化、运输问题01A血管三维重建曲线拟合、曲面重建01B公交车调度问题多目标规划02A车灯线光源的优化非线性规划02B彩票问题单目标决策03ASARS的传播微分方程、差分方程03B露天矿生产的车辆安排整数规划、运输问题04A奥运会临时超市网点设计统计分析、数据处
3、理、优化04B电力市场的输电阻塞管理数据拟合、优化05A长江水质的评价和预测预测评价、数据处理05BDVD在线租赁随机规划、整数规划06A出版社书号问题整数规划、数据处理、优化06BHiv病毒问题线性规划、回归分析07A人口问题微分方程、数据处理、优化07B乘公交,看奥运多目标规划、动态规划、图论0-1规划08A照相机问题非线性方程组、优化08B大学学费问题数据收集和处理、统计分析、回归分析09A制动器试验台的控制方法分析微元分析法09B眼科病床的合理安排层次分析法整数规划动态规划排队论10A储油罐的变位识别与罐容表标定非线性规划多元拟合10B
4、2010年上海世博会影响力的定量评估数据收集和处理,层次分析法时间序列分析解法规划问题图论差微分方程数据拟合模拟处理优化数据分析理论其它(排队运输离散)相关赛题93A,93B94A,95A95B,96B97A,98A99B,01B02A,03B06A,06B07B,09B10A93B94A94B95B97B98B99B07B96A03A07A08A09A92A,93A97B,99A01A,04A04B,05A06A,07A08B,10A10B92B,96A98A,98B99A,00B02B,04A04B,06A07A,08A93B04A09A0
5、9B10B92B94A94B95B00A00B合计1785131266赛题发展的特点:1.对选手的计算机能力提出了更高的要求:赛题的解决依赖计算机,题目的数据较多,手工计算不能完成,如03B,某些问题需要使用计算机软件,01A。问题的数据读取需要计算机技术,如00A(大数据),01A(图象数据,图象处理的方法获得),04A(数据库数据,数据库方法,统计软件包)。计算机模拟和以算法形式给出最终结果。2.赛题的开放性增大解法的多样性,一道赛题可用多种解法。开放性还表现在对模型假设和对数据处理上。3.试题向大规模数据处理方向发展4.求解算法和各类现代
6、算法的融合,5.更关注于当年的实事问题eg:04A奥运会临时超市网点设计,07B乘公交,看奥运,10B2010年上海世博会影响力的定量评估等;引言4.1线性规划模型4.2整数规划模型4.3二次规划模型4.4非线性规划模型4.5应用案例:抢渡长江问题4.6应用案例练习4.7最优化软件一、引言我们从2005年“高教社杯”全国大学生数模竞谈起.其中第二个问题是一个如何来分配有限资源,从而达到人们期望目标的优化分配数学模型.它在数学建模中处于中心的地位.这类问题一般可以归结为数学规划模型.赛的B题“DVD在线租赁”问题的第二问和第三问规划模型的应用极其
7、广泛,其作用已为越来越多的人所重视.随着计算机的逐渐普及,它越来越急速地渗透于工农业生产、商业活动、军事行为核科学研究的各个方面,为社会节省的财富、创造的价值无法估量.在数模竞赛过程中,规划模型是最常见的一类数学模型.从92-2011年全国大学生数模竞赛试题的解题方法统计结果来看,规划模型共出现了16次,占到了近50%,也就是说每两道竞赛题中就有一道涉及到利用规划理论来分析、求解.最优化是一门应用十分广泛的学科,它研究在有限种或无限种可行方案中挑选最优方案,构造寻求最优解的计算方法。达到最优目标的方案,称为最优方案,搜索最优方案的方法,称为最优
8、化方法。这种方法的数学理论,称为最优化理论。最优化方法已广泛应用于空间技术、军事科学、电子工程、通讯工程、自动控制、系统识别、资源分配、计算数学、经济