Optimization Using Personal Computers: With Applications to Electrical Networks

出版者:Wiley-Interscience

作者:Thomas R. Cuthbert

页数:473

出版时间:1987-1

价格:USD 4.00

装帧:平装

isbn号码:9780471818632

具体描述

This text for the advanced student illustrates the theory and application of optimization, a method of automatically adjusting design variables to improve a result. It stresses the application of the method towards the design of electrical circuits and networks, and explains the mathematical basis of optimization, points out the most successful techniques and develops the skills to read and digest the vast amount of literature written on optimization. Thirty-three BASIC computer programs in Microsoft R Basic that provide hands-on experience with the mathematics and computational procedures of optimization are presented, whilst in addition the book shows how to produce useful answers quickly, while developing a feel for fundamental concepts in matrix algebra, calculus and nonlinear programming. Confusing abstractions are avoided and reviews of the broad range of essential topics of matrix algebra by concrete examples and illustrations are also provided.

用户评价

翻开这本书的扉页，一种扑面而来的、专注于“应用”的务实精神立刻占据了主导。它似乎摆脱了纯数学教科书的晦涩，转而追求一种立即可用的知识体系。对于电气工程背景的读者而言，最关心的莫过于如何将电网的潮流计算、最优潮流（OPF）或是故障分析等经典问题，映射到优化框架之下。我对书中如何构建约束条件和目标函数特别感兴趣，例如，如何处理电压的硬约束、功率平衡方程的线性化或非线性化处理，以及如何处理设备的容量限制。如果作者能够深入探讨不同优化算法（比如梯度下降法、牛顿法，乃至更高级的内点法）在处理大规模电网模型时的计算复杂度和收敛性差异，并给出针对PC架构的具体性能对比数据，那这本书的价值将远超一般的理论综述。它更像是一本“如何用你的台式机搞定电网优化”的实战指南，而不是高深的学术论文集。

这本书的标题暗示了一种对计算资源的“赋权”——将原本可能需要大型机才能解决的问题，拉到了普通个人电脑的范畴。这在当时的技术背景下，无疑是一种技术上的飞跃。我猜测其内容结构会围绕着“模型建立”、“求解器选择”和“结果分析”这三个核心环节展开。更细致地讲，它可能涵盖了如何利用BASIC、FORTRAN，甚至早期的C语言编写优化求解器（Solver）。尤其是如何克服PC内存和浮点运算速度的限制，这才是真正的技术挑战所在。如果书中能提供一些关于如何利用稀疏矩阵技术来加速求解，或者如何设计一个易于用户输入的网络数据文件格式的章节，那就非常贴合“个人电脑应用”的主题了。它强调的不是“最优化”，而是“在现有计算能力下的最优解”，这种务实主义的视角非常令人赞赏。

这部由Springer出版的著作，聚焦于利用个人计算机这一强大工具来解决优化问题，特别是那些在电气网络领域中具有实际意义的挑战。它的核心吸引力在于将理论的严谨性与计算的实用性紧密结合起来，为工程师和研究人员提供了一个操作层面的指导手册。书中对算法的描述，比如线性规划、非线性规划以及可能的启发式方法，想必是经过精心挑选和编排的，旨在最大化个人电脑的计算效率。我特别期待看到作者如何处理“实证”部分，即如何将复杂的数学模型转化为PC上可以执行的代码，这通常是理论书籍与实践应用之间的鸿沟。毕竟，在那个年代，个人电脑的性能有限，如何进行有效的模型简化和迭代求解，是衡量一部实践性优化著作价值的关键指标。如果书中能提供一些关于早期软件环境，比如DOS或早期Windows系统下的编程技巧和性能调优的见解，那将是极具历史价值的补充。总而言之，这本书承诺的不仅仅是公式，而是将这些公式转化为解决实际工程难题的工具集。

从读者的角度来看，一部优秀的实践性著作，其价值往往体现在其提供的案例研究是否足够贴近真实工业场景。对于“电气网络”的应用部分，我期望看到的是多层次的复杂性：从简单的三母线系统到复杂的区域输电系统。更深一层地，我期待作者能够探讨优化结果的“后处理”过程——即如何将数学模型得出的抽象数值解，转化为工程师可以理解和部署的控制指令或设计参数。例如，最优潮流解出来后，如何指导变压器分接头的位置调整，或者无功补偿装置的投入策略。如果书中对这些实际操作层面的细节有所着墨，那么它就不仅仅是一本算法手册，而是一部承上启下的工程工具书。这种将纯数学优化语言翻译成工程语言的能力，是衡量该书是否成功的试金石。

这本书的出版时间点，使得它具有一种独特的历史视角价值。在如今深度学习和大规模并行计算主导的时代，回顾如何仅凭个人电脑的有限资源去攻克复杂的网络优化问题，本身就是一种学习。我特别想了解，在缺乏成熟商业优化软件的年代，作者是如何构建一个健壮且用户友好的接口的。这不仅仅是关于算法的效率，更是关于人机交互的设计哲学。也许书中包含了一些早期的图形化界面尝试，或是命令行操作的巧妙设计，用以简化用户输入和结果可视化。如果内容能体现出早期计算科学工作者在资源受限下的创造力，这种对“极限计算”的探索精神，即使在今天看来，也充满了启示和敬意。它代表了技术从实验室走向工作台的一个关键里程碑。