《凸优化》- Stephen Boyd与Lieven Vandenberghe

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"这是一本关于凸优化的书籍,由斯坦福大学的Stephen Boyd和加州大学洛杉矶分校的Lieven Vandenberghe合著,是该领域的经典著作。" 在最优化理论中,凸优化(Convex Optimization)占据着核心地位,因为它提供了一种能够找到全局最优解的有效方法。这本书详细阐述了如何解决一类特殊的优化问题,即凸优化问题,这些问题的特征在于其目标函数和约束条件都是凸函数,从而确保了求解过程中能找到全局最优解,而非局部最优解。 书中的主要内容可能包括以下几个方面: 1. 凸函数与凸集:首先,书中会定义和讨论凸函数和凸集的基本概念,包括它们的性质、判别准则以及如何构建新的凸函数和集合并分析它们的特性。 2. 凸优化问题的形式化:介绍如何将实际问题转化为凸优化模型,包括线性规划、二次规划、锥优化等特殊形式,以及它们在工程、经济学、信号处理等领域中的应用。 3. 优化算法:书中可能会详细讲解一系列求解凸优化问题的算法,如梯度下降法、拟牛顿法、内点法等,并讨论它们的收敛性和效率。 4. 凸分析与几何:探讨凸函数的微分学和几何特性,如梯度、Hessian矩阵、次梯度等,这些工具对于理解和设计优化算法至关重要。 5. 广义对偶性:解释拉格朗日乘子法和对偶问题,以及强对偶性和弱对偶性的概念,这些对解决实际优化问题具有重要意义。 6. 应用案例:通过实例展示凸优化在通信、控制理论、机器学习、统计学等多个领域的应用,帮助读者理解理论与实践的结合。 7. 软件工具:可能还会提及一些用于求解凸优化问题的软件工具,如MATLAB的CVX、SCS、SDPT3等,以及如何使用它们来解决实际问题。 8. 数学基础:为了使读者更好地理解凸优化,作者可能会回顾一些必要的数学背景知识,如线性代数、微积分和概率论等。 这本书对于希望深入理解和应用凸优化理论的学者和工程师来说是一本宝贵的资源,它不仅涵盖了理论基础,还提供了丰富的实践指导。第六版印刷时进行了修订,以确保内容的准确性和实用性。