斯坦福大学经典教材:凸优化Convex Optimization

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"这是一本关于凸优化(Convex Optimization)的经典教材,由斯坦福大学的Stephen Boyd和加州大学洛杉矶分校的Lieven Vandenberghe合著,由剑桥大学出版社出版。" 《凸优化》是优化理论领域的重要著作,它详细阐述了凸优化的基本概念、理论及其在实际问题中的应用。凸优化是数学优化的一个子领域,主要研究一类特殊形式的优化问题,其中目标函数是凸函数,可行域是凸集。这个领域的特点是其理论强大且算法稳定,能保证找到全局最优解,而非局部最优。 本书内容涵盖以下几个主要部分: 1. **凸函数基础**:定义和识别凸函数的方法,包括一维和多维情况下的凸性,以及如何利用图形来判断函数的凸性。同时,也会介绍一些重要的凸函数类,如线性函数、二次函数和指数函数。 2. **凸集合与凸组合**:解释了凸集的概念,如闭凸集、半无限凸集,以及如何通过凸组合构造新的凸集。此外,还会讲解如何通过凸包和锥来描述和操作凸集。 3. **凸优化问题的形式化**:如何定义标准形式的凸优化问题,包括最小化问题和最大化问题,并介绍不同的优化问题类别,如线性规划、二次规划和锥优化问题。 4. **基本的凸优化算法**:详述了如梯度下降法、拟牛顿法等解决凸优化问题的常用算法,以及如何分析这些算法的收敛性和效率。 5. **对偶理论**:介绍了凸优化问题的对偶问题,包括弱对偶和强对偶,以及拉格朗日乘子法,讨论对偶问题在解决实际问题中的重要性。 6. **特定领域的应用**:探讨了凸优化在信号处理、控制理论、通信工程、经济学等多个领域的应用,提供了具体的实例和案例。 7. **软件工具**:可能会介绍一些用于求解凸优化问题的软件,如CVX,MATLAB工具箱等,以及如何使用这些工具来解决实际问题。 本书适合数学、工程、经济等相关专业的学生和研究人员,以及对优化问题感兴趣的读者学习使用。通过深入学习,读者不仅可以掌握凸优化的理论,还能学会如何将这些理论应用于实际问题的求解,从而提高解决问题的能力。