现代优化计算方法教学大纲

1、现代优化计算方法一、课程说明课程编号：160210Z10课程名称：现代优化计算方法/Modern Optimization Calculation Method课程类别：专业课学时/学分：32/2先修课程：运筹学、Matlab、现代程序设计（JAVA）与应用. 适应专业：信管、电子商务、金融教材、教学参考书：1. 黄平等. 最优化理论与方法. 北京：清华大学出版社，2009年；2邢文训等. 现代优化计算方法(第二版). 北京：清华大学出版社，2005年；3刘继军. 现代数值计算方法. 北京：科学出版社, 2010年；4梁旭. 现代智能优化混合算法及其应用-(第2版) 北京：电子工业出版社，20

2、14年。二、课程设置的目的意义最优化是人们在经济管理、科学研究和工程技术等诸多领域中经常遇到的问题。如结构设计要在满足强度要求等条件下使所用材料的总重量最轻，资源分配要使各用户利用有限资源产生的总效益最大，安排运输方案要在满足物资需求和装载条件下使运输总费用最低等。可以预料, 随着科学技术尤其是计算机技术的不断发展, 以及数学理论与方法向各门学科和各个应用领域的更广泛、更深入的渗透。最优化理论和技术必将在社会的诸多方面起着越来越大的作用。本课程主要讲解当前最常见和常用的几种最优化方法，重点介绍各方法的原理。培养学生采用最优化思想解决经济、管理领域中的问题。通过本课程的学习进一步加深和完善学生关

3、于理论体系方面的知识，提高他们运用数学模型求解问题的能力。三、课程的基本要求知识：通过对有关优化算法的讲解，掌握有关算法的基本原理，了解各种优化算法的适用范围及其存在的不足。熟练掌握通过计算机软件、利用有关优化算法的求解技术、并分析求解结果的现实意义。能力：培养信息管理与信息系统及相关专业的学生学会运用优化的思想处理和解决实际生活中遇到的问题。素质：通过本课程的学习，提高学生运用优化算法思考问题的能力。同时，培养学生学会运用优化的思想处理现实生活中遇到的问题，并通过运用计算机语言和相关最优软件求解问题的能力。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计

4、（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨)实践第1章约束最优化方法66重点讲解二次规划和3种最优化方法拉格朗日乘子法、制约函数法、可行方向法。在教学中，讲清讲透基本原理，并使用大量实例来解释说明，学生通过阅读教材能较好地掌握其相应知识。课堂讲授时，除讲清基本原理外，还引入教师相关的科研成果和经验，并利用一些典型案例与实际应用来说明相应的原理，这样不仅提高了学生学习的兴趣，而且还使学生加深了对原理的理解，进而掌握这些知识。第2章无约束最优化方法44梯度法、牛顿法、共轭梯度法、变尺度法各求解方法的原理及具体求解步骤。第3章一维最优化方法44有黄金分割法、切线法格点法、和插值法。插值法法的原理和求解步骤

5、。第4章启发式算法22启发式算法的基本原理及其分类。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，及实现禁忌搜索法的技术问题。禁忌搜索法的原理及在现实生活中的应用。第6章模拟退火法44模拟退火法的算法模型和收敛性分析，及模拟退火法的技术问题。模拟退火法的模型设计及收敛性 分析。模拟退火算法的应用第7章遗传算法44介绍遗传算法的基本概念和性质，算法模型及模板理论遗传算法的实现。第8章蚁群优化算法44基本蚁群算法的原理、数学模型和具体实现。数学模型的建立注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求最优化方法课程实验围绕决策问题，建立相关的数学模型、并对所建立的模型运用所学最优化方法设计求解步骤、迭代终止条件。然后利用计算机软件求解所涉及程序，同时对求解结果进行分析。使学生达到正确理解有关最优化方法的基本原理、熟练掌握计算机软件求解技术、并分析求解结果的现实意义。经过由模仿到设计、求解简单的管理经济问题，再到深入认识和掌握有关最优化方法的原理和精髓，最终使学生形成运用最优化方法思考、求解和分析问题的惯性思维，成为既能运用专业知识定性分析和思考问题，又能通过理论分析，给出量化结果的合格的经济管理专业人才。六、考核方式及成绩评定考试主要采用闭卷方式，考试范围应涵盖所有讲授的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记