《凸优化》——Stephen Boyd

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"《凸优化》是Stephen Boyd和Lieven Vandenberghe合著的一本关于凸优化理论与应用的专业书籍,出自斯坦福大学和加州大学洛杉矶分校的电气工程部门。这本书详细介绍了数学优化、线性规划、非线性优化以及凸优化的核心概念,是理解和应用凸优化问题的重要参考资料。" 在本书中,作者首先通过【描述】引出数学优化的基础,包括最优化问题的定义,以及线性规划和最小二乘问题作为优化问题的典型例子。接着,重点介绍【标题】中的“凸优化”,阐述了它相比非线性优化的特性,即凸优化问题通常更容易求解且有更强的理论保证。 第一部分理论(I Theory)深入探讨了【部分内容】中的“凸集”(Convex sets)。这部分讲解了什么是仿射和凸集,列举了一些重要的例子,如多边形和半空间,并讨论了保持凸性的运算,如集合的并、交和张成。此外,还涵盖了分离超平面和支撑超平面的概念,以及对偶锥和广义不等式,这些都是理解凸集性质的关键。 第二部分则转向了“凸函数”(Convex functions),这是凸优化的核心。作者详尽地讨论了凸函数的基本性质和示例,如单调性和次微分。他们还解释了保持凸性的函数运算,如函数的共轭,这对于理解函数的最优解至关重要。同时,书中还涉及到了拟凸函数、对数凹函数和对数凸函数,以及它们在凸优化中的作用。此外,作者还讨论了在广义不等式框架下的凸性,这扩展了凸优化的适用范围。 通过对这些知识点的深入学习,读者将能够掌握如何识别、分析和解决各种凸优化问题,从而在信号处理、控制理论、机器学习、经济学等领域中有效地运用这些理论。书中的习题和参考文献为读者提供了进一步研究和实践的平台。 《凸优化》是一本全面、严谨的教材,适合于研究生和专业研究人员,以及任何需要处理凸优化问题的工程师和科学家。通过阅读本书,读者不仅可以了解凸优化的理论基础,还能获得解决实际问题的工具和技巧。