连续时间中的随机优化

连续时间中的随机优化 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:世界图书出版公司北京公司
作者:Fwu-Ranq Chang
出品人:
页数:326
译者:
出版时间:2013-1-1
价格:45.00元
装帧:平装
isbn号码:9787510050442
丛书系列:
图书标签:
  • 最优化
  • 专业课
  • 随机优化
  • 连续时间
  • 随机控制
  • 最优控制
  • 概率模型
  • 马尔可夫过程
  • 金融工程
  • 排队论
  • 数值方法
  • 机器学习
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具体描述

随机控制理论与决策的艺术 本书《连续时间中的随机优化》并非一本关于随机事件在图书出版过程中出现概率的探讨,也非分析书籍如何因随机因素(如市场波动、评论反馈)而影响其销量的著作。它深入的是一个更为抽象和严谨的领域——随机控制理论,并将其应用于连续时间下的优化问题。 试想一个场景:你正在驾驶一艘船穿越一片被海雾笼罩的未知海域。海上的风浪是随机的,你对海流的了解也并非全然精确。你的目标是尽快、最安全地抵达目的地。你不能凭空决策,必须根据当前的位置、风浪的强度、船的速度等信息,不断调整航向和速度。这里的“航向和速度”就是你的“控制”,而“风浪”和“不确定性”则是“随机性”。“尽快、最安全地抵达目的地”则是你的“优化目标”。《连续时间中的随机优化》正是关于如何在这样的不确定环境中,做出最优的连续决策。 核心概念的深度解析: 本书将引领读者进入随机控制理论的殿堂,首先会建立起对随机过程的扎实理解。我们不会讨论随机过程在文学创作中的应用,而是专注于其数学本质。我们将详细介绍布朗运动(Wiener过程),这是描述随机涨落的基本模型,广泛应用于物理、金融等领域。读者将理解其概率分布、增量独立性等关键特性。 接着,我们将深入探讨马尔可夫过程,特别是马尔可夫决策过程(MDP)在连续时间框架下的延伸。与离散时间不同,连续时间意味着状态可以在任意时刻发生变化,控制策略也需要连续地调整。本书将详细阐述如何描述这些连续时间的随机系统,例如使用随机微分方程(SDEs)。这些方程能够捕捉到系统中既有确定性演化趋势,又有随机扰动的影响。 优化问题的设定与求解: 优化是本书的核心。我们将详细定义各种类型的代价函数(Cost Function)或奖励函数(Reward Function),这些函数量化了我们决策的好坏。例如,在航行场景中,代价可能是时间和燃料消耗的总和;在金融领域,可能是风险调整后的收益。在连续时间中,这些代价函数往往是积分形式,反映了系统在整个时间段内的累积效应。 本书的核心目标是找到一个最优控制策略。这个策略不是一个固定的指令,而是一个函数,它根据系统当前的状态,告诉我们应该采取何种控制行动。对于随机优化问题,我们追求的往往是期望代价最小化或期望奖励最大化。 我们将重点介绍求解这些随机优化问题的经典方法。其中,动态规划(Dynamic Programming)是至关重要的一环。本书将阐述如何将动态规划的思想推广到连续时间随机系统,引出贝尔曼方程(Bellman Equation)在连续时间中的表现形式,即哈密尔顿-雅可比-贝尔曼(Hamilton-Jacobi-Bellman, HJB)方程。这是理解和求解随机最优控制问题的关键工具。读者将学习如何分析HJB方程的性质,并探索其解法。 多种优化方法的探索: 除了基于动态规划的解析方法,本书还将涵盖其他重要的优化技术: 变分法(Calculus of Variations):我们将介绍如何将最优控制问题转化为变分问题,并利用变分法寻找最优解。这涉及到引入拉格朗日乘子和欧拉-拉格朗日方程的概念,并将其扩展到随机系统。 滤波与估计理论:在实际应用中,我们往往无法精确知道系统的状态,而是通过测量值来估计状态。本书将介绍卡尔曼滤波(Kalman Filter)及其在连续时间随机系统中的推广,如扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)。这些工具能够帮助我们获得对系统状态的最佳估计,从而为控制决策提供依据。 数值优化方法:当解析解难以获得时,数值方法就显得尤为重要。本书将介绍一系列用于求解连续时间随机优化问题的数值算法,例如梯度下降法、共轭梯度法以及专门针对SDEs的模拟方法。读者将学习如何通过仿真和迭代来逼近最优策略。 应用领域的广泛性(仅限理论层面): 虽然本书聚焦于数学和理论,但其背后所蕴含的原理却能深刻影响众多领域。例如: 金融工程:在金融市场中,资产价格的波动是随机的,投资者需要最优的策略来管理投资组合、对冲风险,最大化其长期财富。 机器人与自动化:机器人需要在动态且不确定的环境中导航、执行任务,最优控制理论为其提供了决策的理论基础。 过程控制:在化工、制造等过程中,系统参数可能随时间变化并受到随机扰动,最优控制能够实现更高效、更稳定的生产。 资源管理:如何最优地分配有限资源以应对不确定的需求,也是随机优化问题的经典应用。 《连续时间中的随机优化》是一本理论性强、数学要求较高的专著,旨在为读者提供一套严谨的分析框架和强大的求解工具,以应对现实世界中普遍存在的随机性和动态性带来的挑战。它将带领读者领略随机控制理论的魅力,并为在复杂动态系统中做出理性、最优的决策奠定坚实的基础。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我阅读这本书的初衷是想深入了解如何处理具有无限时间范围和复杂约束条件的随机系统。这本书在理论基础的构建上确实非常扎实,尤其是在关于马尔可夫决策过程的深入探讨中,作者展示了其深厚的学术造诣。然而,在实际问题的处理上,我感到有些遗憾。例如,在涉及大规模计算和数值逼近的部分,内容显得相对薄弱。现在的优化领域,计算效率和算法的稳定性往往与理论的优雅性同等重要。我期待看到更多关于蒙特卡洛方法在随机优化中的应用,或者是一些现代随机梯度下降算法的收敛性分析如何与此书中的基础理论相结合的讨论,但这些内容在书中几乎没有涉及。它更像是一部停留在上世纪末经典随机分析范畴内的权威著作,虽然奠基性强,但在面对当今大数据和计算能力的飞速发展时,总感觉在时间维度上略微滞后了。它提供了一把解开难题的钥匙,但却没有告诉我如何用这把钥匙去开启现代的门锁。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书时,我本能地寻找那些熟悉的符号和公式,希望能快速进入状态。这本书的排版清晰,注释详尽,这确实体现了编者在出版质量上的用心。但是,内容本身的推进节奏却让我感到有些捉摸不定。它似乎在某些章节用力过猛,深入到了连研究生阶段都不一定会接触到的前沿理论,而到了关键的应用环节,比如如何利用鞅论来分析最优停止问题时,笔墨却显得有些仓促和跳跃。我花费了大量时间试图理解那些被作者一笔带过的“显而易见”的步骤,结果发现,对于初学者或者跨学科背景的读者而言,这些步骤恰恰是最晦涩难懂的地方。这让我产生了一种错觉,仿佛作者假定读者已经完全掌握了某种特定的知识体系,而我们这些“外来者”则需要花费额外的精力去填补这些知识的空洞。我不得不频繁地查阅其他高等概率论的参考书,以便跟上这本书的思路,这极大地打断了我的阅读连贯性。这本书的深度是毋庸置疑的,但其结构上的这种“不平衡性”,使得学习曲线变得异常陡峭,让人在求知欲和挫败感之间来回拉扯。

评分☆☆☆☆☆

这本书的论述风格是极其古典和内敛的,每一个定理的陈述都仿佛是经过反复锤炼的箴言,带着一种不容置疑的权威感。它几乎没有使用任何现代优化文献中常见的那些花哨的图表或者互动式的例子来辅助理解。作者更倾向于用纯文字和数学推导来构建整个逻辑链条。我特别留意了关于随机动态规划那一部分,理论基础搭建得非常稳固,从贝尔曼方程的收敛性到最优解的存在性,每一步论证都滴水不漏。然而,这种极致的严谨性在某种程度上牺牲了可读性和趣味性。我发现自己常常需要停下来,不是因为内容太难,而是因为需要将纸上的符号在脑海中“可视化”,试图将这些抽象的数学对象与真实世界中的决策过程联系起来。对于那些习惯了现代教材中丰富案例和图形辅助的读者来说,这本书无疑是一次“硬核”的挑战。它要求读者具备极强的自我驱动力和抽象思维能力,才能真正体会到其中蕴含的数学美感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁而有力,那种深邃的蓝色调立刻抓住了我的目光,让人联想到广阔无垠的概率空间和时间之流。我原本期待能在这本书中找到一些关于如何构建高效算法的实用技巧,尤其是在处理那些动态变化、难以预测的系统中。然而,阅读体验却像是在攀登一座陡峭的山峰,每一步都需要扎实的数学功底和极大的耐心。作者似乎非常热衷于从最基础的测度论和随机过程出发,层层递进地构建理论框架。我记得在某一个章节,他用近二十页的篇幅来论证一个看似简单的条件期望的性质,这对于一个急需快速解决实际问题的工程师来说,无疑是一种煎熬。虽然理论的严谨性无可挑剔,但与我希望在实际应用中看到的那些直观的、可操作的例子之间,存在着一道巨大的鸿沟。我更希望看到的是,如何在具体的金融建模或者复杂的控制系统中,将这些抽象的数学工具转化为可执行的策略,而不是仅仅停留在理论的殿堂里。或许这本书更适合那些醉心于纯数学研究的学者,对于我这种更偏向应用的研究者来说,它更像是一部需要反复研读的“武功秘籍”,而不是一本立即可用的“工具箱”。

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这本书给我的整体感觉是,它更像是一部为专业研究人员准备的、极具学术深度的专著,而不是面向广大工程师或应用型研究生的教科书。作者的语言风格非常学术化,充满了精准而密集的术语,几乎没有为初学者留下喘息的空间。我尝试着去理解那些关于随机最优控制的章节,发现其中对“变分不等式”的介绍非常深入,几乎涵盖了所有已知的解析解法。但这种“百科全书式”的详尽,反而让人难以抓住重点。对于一个希望快速掌握核心思想并应用于特定领域的读者来说,筛选这些知识点变成了一项艰巨的任务。我更倾向于那种结构清晰、重点突出的教材,它能告诉我“是什么”、“为什么”以及“如何做”。而这本书,似乎更侧重于“为什么”和“如何被证明”,提供了一个坚不可摧的理论地基,但上层建筑的搭建则需要读者自己去发挥了。它更像是一部等待被“翻译”和“应用”的源语言文本。

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