Linear Network Optimization

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出版者:The MIT Press
作者:Dimitri P. Bertsekas
出品人:
页数:380
译者:
出版时间:1991-10-31
价格:USD 40.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780262514439
丛书系列:
图书标签:
  • 运筹学
  • 线性规划
  • 网络优化
  • 图论
  • 算法
  • 优化理论
  • 数学规划
  • 组合优化
  • 运筹学模型
  • 最优化
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具体描述

Large-scale optimization is becoming increasingly important for students and professionals in electrical and industrial engineering, computer science, management science and operations research, and applied mathematics.Linear Network Optimization presents a thorough treatment of classical approaches to network problems such as shortest path, max-flow, assignment, transportation, and minimum cost flow problems. It is the first text to clearly explain important recent algorithms such as auction and relaxation, proposed by the author and others for the solution of these problems. Its coverage of both theory and implementations make it particularly useful as a text for a graduate-level course on network optimization as well as a practical guide to state-of-the-art codes in the field.Bertsekas focuses on the algorithms that have proved successful in practice and provides FORTRAN codes that implement them. The presentation is clear, mathematically rigorous, and economical. Many illustrations, examples, and exercises are included in the text.Dimitri P. Bertsekas is Professor of Electrical Engineering and Computer Science at MIT.Contents: Introduction. Simplex Methods. Dual Ascent Methods. Auction Algorithms. Performance and Comparisons. Appendixes.

《线性网络优化》 内容梗概 《线性网络优化》是一部深入探讨如何在复杂网络结构中实现资源高效分配和路径选择的学术专著。本书并非直接介绍具体的书籍内容,而是聚焦于线性网络优化这一核心理论框架及其在实际问题中的应用。读者将在此书中发现,如何将现实世界中诸如交通流、通信带宽、物流配送、电力调度等涉及点、线、容量限制的系统,抽象化为具有数学模型约束的线性网络问题。 本书的基石是线性规划(Linear Programming, LP)的理论。读者将学习到线性规划的基本定义,包括目标函数、决策变量、约束条件以及可行域的概念。在此基础上,将详细阐述如何将各种网络问题转化为标准的线性规划模型。这通常涉及识别网络中的节点(如交叉路口、服务器、仓库、发电厂)和弧(如道路、通信链路、运输路线、输电线路),以及为这些弧设定容量限制(如道路的车流量上限、链路的带宽、车辆的载货量、输电线路的功率限制)。目标函数则会根据具体问题的性质,可能被设定为最小化总成本(如运输成本、延迟)、最小化总距离、最大化流量、最小化能耗等。 本书的一个重要组成部分是对各种经典线性网络优化算法的详尽讲解。这包括但不限于: 最短路径算法(Shortest Path Algorithms):探讨如何寻找网络中两点之间总“成本”最小的路径。这可能包括Dijkstra算法、Bellman-Ford算法等,并分析它们在线性网络背景下的适用性。 最小成本流算法(Minimum Cost Flow Algorithms):重点研究如何在满足容量限制的前提下,以最低的总成本将一定量的“流”从源节点传输到汇节点。本书将深入介绍如Successive Shortest Path算法、Cycle Canceling算法等,并分析其计算复杂度和收敛性。 最大流算法(Maximum Flow Algorithms):关注如何在网络中找到从源节点到汇节点的最大传输量,通常在不考虑成本的情况下。Ford-Fulkerson算法及其变种(如Edmonds-Karp算法)将是讨论的核心。 匹配问题(Matching Problems):虽然有时也归类于图论,但在线性规划框架下,许多匹配问题(如二分图匹配)可以被转化为线性规划问题来求解,本书会涉及相关的建模和求解技术。 运输问题(Transportation Problem):这是最小成本流问题的一个特例,涉及将货物从多个供应点运往多个需求点,本书将对其进行详细的数学建模和求解方法的介绍。 指派问题(Assignment Problem):研究如何将一组任务分配给一组执行者,使得总成本最小,也常被看作是最小成本流或最小权重匹配问题。 除了算法的理论推导和实现细节,本书还将重点阐述如何将这些理论应用于解决实际问题。例如: 交通网络:如何通过优化信号灯配时、规划单行线、调整车道设置来缓解交通拥堵,最大化道路通行能力。 通信网络:如何高效地分配带宽资源,优化数据包的路由,以最小化延迟并最大化网络吞吐量。 物流和供应链:如何确定最佳的仓储选址,优化运输路线,以降低物流成本,提高配送效率。 电力系统:如何调度发电厂的发电量,优化电力传输路径,以满足用户需求,同时最小化运行成本和损耗。 生产制造:如何优化生产计划,分配生产资源,以满足订单需求,同时最小化生产成本。 本书将引导读者理解线性网络优化的核心思想:通过数学建模将复杂的现实问题转化为结构化的数学模型,并利用高效的算法求解这些模型,最终获得最优的决策方案。它强调了理论与实践的结合,旨在培养读者分析和解决实际工程与管理问题的能力。书中可能包含大量的数学推导、算法伪代码、以及理论验证的例子,以确保读者能够深刻理解线性网络优化的原理及其强大的应用潜力。 本书适合于对运筹学、优化理论、计算机科学、工程学(特别是涉及系统设计和运营的领域)、以及经济学等学科有浓厚兴趣的本科生、研究生以及相关领域的从业人员。它将为读者提供一套强大的工具集,以应对日益增长的复杂系统优化挑战。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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阅读这本书的过程,简直是一场对耐心的极限挑战。它的行文风格异常的干燥和学术化,每一句话都仿佛经过了最精密的数学逻辑筛选,不含一丝多余的情感色彩或修辞。我花了大量时间去消化那些密集的公式和定理,很多章节需要反复阅读三四遍才能勉强跟上作者的思路。我特别留意了关于网络流和最小费用最大流的部分,理论上这些内容应该非常直观,但在本书的阐述下,它们被包裹在一层厚厚的抽象外壳里,让人很难抓住其背后的直觉性理解。感觉作者假定读者已经完全熟悉了凸优化和图论的全部知识体系,然后直接抛出了最高级的结论。我尝试寻找一些图示或流程图来辅助理解,但书中附带的可视化材料少得可怜,这对于理解复杂的网络结构和优化路径来说,简直是雪上加霜。坦白讲,如果不是我自身对这个领域有极强的求知欲和一定的数学功底,我可能早就合上这本书去寻找更具教学性的替代品了。这本书的价值也许在于其严谨性和完备性,但其代价是极高的阅读门槛,它更像是一份学术报告的汇编,而不是一次愉快的知识探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是独具匠心,硬壳包裹着沉甸甸的书页,散发出一种专业而又权威的气息。拿到手的时候,我就立刻被封面那极简主义的排版和那种低饱和度的色彩所吸引。那种质感,让人忍不住想立刻翻开它,一探究竟。内页的纸张质量也相当出色,即使是长时间阅读,眼睛也不会感到明显的疲劳。不过,说实话,我一开始对它的内容抱有很高的期待,毕竟“Linear Network Optimization”这个名字听起来就充满了严谨的数学美感。然而,初读几章后,我发现作者的叙述方式似乎过于侧重于理论的推导和证明,很多基础概念的引入显得有些跳跃。对于一个希望从零开始建立扎实基础的读者来说,这多少会让人感到有些吃力。书中对具体应用场景的着墨似乎也不够充分,更多的是停留在抽象的建模层面。当然,对于已经有深厚背景的专业人士来说,这也许是优点,因为可以直接进入核心思想的殿堂,但对于我这样的普通学习者,我更期待能看到更多生动的案例来辅助理解那些复杂的优化算法是如何在实际网络环境中发挥作用的。总的来说,这本书在物理层面的质感和专业度上无疑是顶级的,但内容上的可及性还有提升的空间,更像是一本给专家的参考手册,而非一本面向广泛读者的教科书。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书是冲着其标题所暗示的广泛应用前景去的,我本以为能看到大量关于现代通信网络、交通调度或者物流路径规划的实际建模案例。然而,我阅读了涵盖大半本书的内容后,不得不承认,这本书的焦点似乎完全停留在纯粹的数学理论框架内,对实际的工程实现和商业应用讨论得极为谨慎,甚至可以说是回避了。例如,当谈到大规模网络问题时,期望能看到关于启发式算法、近似算法,或者在NP-难问题下如何权衡精确度和计算效率的讨论,但书中更多的是对理想化、小型化问题的精确求解方法的深入剖析。这让这本书的实用价值大打折扣。每次读完一个章节,我脑海中浮现的不是“我如何用这个模型解决我的实际问题”,而是“这个定理的证明步骤又多了一层复杂的转化”。我希望书中能有一个专门的章节,用具体的数据和场景来展示这些线性优化技术在解决真实世界中的瓶颈问题时,是如何发挥其强大效能的。目前来看,它更像是一本为理论研究者准备的工具箱,里面的工具虽然精良,但如何将它们装配到实际机器上,这本书并没有给出明确的说明书。

评分☆☆☆☆☆

从排版和印刷质量上来说,这本书无可挑剔,每一页的对齐、公式的渲染都达到了出版界的最高标准,这无疑是为一本严肃的数学著作所应有的尊重。然而,对于一本涉及“网络”优化的书籍,我发现其对网络拓扑结构的可视化支持实在是一个巨大的遗憾。在处理那些涉及多节点、多路径的优化问题时,抽象的符号描述往往是苍白无力的。我深切体会到,如果能配上高质量的、彩色的网络图例,尤其是在解释诸如最短路径、最大流的迭代过程时,理解的效率将提升数倍。目前的插图数量非常有限,而且大多是简单的示意图,完全无法体现复杂网络结构带来的挑战。这种对视觉辅助的缺失,在很大程度上削弱了书名的吸引力。一本关于网络优化的书,却未能充分利用视觉化的力量来帮助读者理解网络,这让我感到十分困惑。它仿佛是一份只为同行准备的内部报告,其目标读者似乎并不包括那些需要通过直观图形才能真正“看到”网络运作的工程师或学生。因此,尽管内容本身可能非常扎实,但其表达方式却显得有些过时和保守。

评分☆☆☆☆☆

这本书的参考文献部分做得非常出色,几乎囊括了该领域内所有里程碑式的文献,这本身就体现了作者深厚的学术积累和对该领域历史的清晰脉络把握。然而,这种对“全景式”文献的回顾,似乎也无形中影响了其自身的叙事连贯性。书中经常出现对不同学派、不同时期研究成果的引用和对比,虽然这在学术上是必要的,但对于希望构建一个清晰、统一知识体系的读者而言,反而造成了一种知识的碎片化。读起来时常感觉像是在听一场高级别的学术研讨会,每位专家都贡献了自己的精彩观点,但整体上缺少一位主导者来编织一条流畅、易于遵循的主线。我经常需要在不同的章节之间来回翻阅,试图将分散在各处的知识点重新拼凑起来,以形成一个完整的概念图。如果作者能更果断地筛选和整合这些知识,突出最核心、最具有现代意义的优化范式,那么这本书的阅读体验将会大幅提升。它更像是一个知识的宝库,但通往宝藏的路标设置得不够清晰,需要读者自己去摸索和开辟。

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