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内容推荐 本书围绕具体的优化实际问题案例,集中探讨利用MATLAB、Lingo、Gurobi和Yalmip等软件和工具箱来编写合格的数学模型代码。 全书共分15章,每章提出一到两个建模问题实例,详细分析案例代码的编写思路和具体实现过程。第1~3章介绍了Gurobi,Lingo/LindoAPI和Yalmip的基本环境设置,以及MATLAB官方优化工具箱函数在新的问题式优化建模流程中的基本使用方法;第4~11章借助一些相对简单的优化类数学建模实际案例,以多种求解代码方案进一步探讨各求解器与工具箱的使用方法;第12~15章则选择近年全国大学生数学建模竞赛中出现的较为典型的优化类实际赛题,讲述从问题分析到数学模型构建,再到完整代码方案的全部详细过程。 本书为数学模型提供了丰富而全面的代码,其中绝大多数代码是在近两年的频繁线上讨论中逐步形成的方案,并首次呈现给读者。本书适合于数学建模爱好者和即将参加各类数学建模竞赛的参赛者,以及期望全面提高自身的数学模型求解和程序编写能力的专科生、本科生和研究生,也可为高校数学建模课程培训的教师提供优化类问题代码编写方面的参考。 作者简介 马良,祖籍甘肃临洮,任教于新疆工程学院,副教授,东北大学博士研究生。自从2003年接触MATLAB后,便沉迷其中,虽闭门造车经年,但对MATLAB语言的喜好未改。作为普通高校教师,在平时的教学中,一直不遗余力地推广使用MATLAB更好地完成专业教学、学习和科研工作。 目录 第1章 几种常用数学建模软件的环境设置 1.1 Yalmip的简介与安装配置 1.2 Gurobi的安装与MATLAB调用环境的配置 1.3 LindoAPI的安装与环境配置 第2章 MATLAB优化工具箱命令简介 2.1 问题式建模与求解器建模 2.2 求解器建模常用函数及用法示例 2.2.1 单变量无约束优化:fminbnd 2.2.2 多变量无约束优化:fminsearch/fminunc 2.2.3 多变量非线性约束优化:fmincon 2.2.4 线性规划与整数线性规划模型:linprog和intlinprog 2.3 问题式建模常用函数及用法示例 2.3.1 问题式建模求解非线性连续优化问题 2.3.2 问题式建模求解线性规划问题 2.3.3 描述问题式模型的辅助函数 2.4 全局优化工具箱常用函数及用法示例 2.4.1 全局优化工具箱简介 2.4.2 全局优化函数应用案例 2.5 R2021b优化和全局优化工具箱功能更新提要 2.5.1 全局优化工具箱支持问题式建模流程 2.5.2 关于ga函数功能更新的补充说明 2.5.3 solve指派Isqlin/lsqnonlin求解约束最小二乘问题 2.6 小结 第3章 MATLAB与Lingo/LindoAPI的联合优化 3.1 MATLAB调用LindoAPI 3.1.1 MATLAB调用LindoAPI求解LP模型 3.1.2 MATLAB/LindoAPI求解问题式LP模型 3.1.3 MATLAB/LindoAPI求解问题式NLP问题 3.2 MATLAB调用Lingo程序 3.2.1 Lingo命令行与脚本 3.2.2 Lingo中的命令行输入 3.2.3 Lingo中的脚本文件 3.3 小结 第4章 奶制品加工的线性规划问题 4.1 奶制品加工问题 4.2 问题分析 4.2.1 奶制品加工模型的三要素 4.2.2 数学模型 4.3 奶制品加工问题代码方案 4.3.1 Lingo与MATLAB求解器优化模式的比较 4.3.2 MATLAB+Yalmip工具箱求解 4.3.3 MATLAB问题式建模重解奶制品加工问题 4.4 奶制品加工问题的延伸讨论 4.4.1 延伸讨论1:追加投资 4.4.2 延伸讨论2:增加劳动时间 4.4.3 延伸讨论3:改变生产计划 4.5 小结 第5章 有瓶颈设备多级生产计划问题中的约束表示 5.1 有瓶颈设备的多级生产计划问题描述 5.2 问题中的符号及其意义 5.3 数学模型 5.4 代码 5.4.1 Lingo方案 5.4.2 MATLAB方案 5.4.3 optimconstr和optimeq函数功能解析 5.4.4 其他构造库存平衡约束的方法 5.4.5 库存平衡约束的纯矢量化表示 5.5 小结 第6章 江水水质检测模型中的约束表示方法 6.1 江水水质检测模型的问题描述 6.2 问题分析 6.3 数学模型 6.4 代码 6.4.1 第Ⅰ类MATLAB代码方案 …… 第7章 料场选址问题中的局部和全局最优解 第8章 数独游戏中的整数线性规划模型 第9章 路灯照射模型中的分层优化技巧 第10章 合成目标化合物的最快反应路径 第11章 时限以内的化合物反应路径模型 第12章 CUMCM-1995-A:空域飞行管理问题 第13章 华数杯-2022-B:水下机器人组装计划 第14章 CUMCM-2020-B:沙漠穿越问题 第15章 CUMCM-2020-B沙漠穿越拓展数学模型 参考文献 |