2015年年高考地理试题(海南卷)【荐】.ppt

实验四 数据分析与最优化 主要内容 Matlab数据导入导出 插值与拟合 最优化简介 Matlab最优化求解 一、Matlab数据导入导出 数据导入 ☆ 直接输入 ☆ 用file菜单中的import data手动导入 ☆ 用importdata命令 如：importdata D:/tt.txt 或 importdata(‘D:/tt.txt’) （将D盘下的tt.txt文件导入到matlab中） 一、Matlab数据导入导出 数据导入 ☆ 运用其它文件操作命令 一、Matlab数据导入导出 数据导入 ☆部分数据文件的专用加载函数 一、Matlab数据导入导出 数据导出 ☆ save 命令 save Link.txt xyz -ascii 一、Matlab数据导入导出 二、插值与拟合 在工程计算和科学研究中，建立模型是及其重要的。模型要能与实际背景接轨，而数据资料就是数学模型与现实问题接轨的重要途径和手段。因此在建模过程中处理好数据资料和模型的关系是非常重要的。 二、插值与拟合 在建模的过程中数据资料以下面几种方式对数学模型起作用： （1）在建模过程中，特别是在建模的初期数据资料能够对所构架的模型给出提示。有些模型（称之为经验模型）则是完全建立在数据的基础上的。 （2）数据可以用来对模型的参数给出估计。 （3）数据资料还可以用于检验模型的效果。 二、插值与拟合 插值与数据拟合就是通过一些已知数据去确定某类函数的参数或寻找某个近似函数，使所得的函数与已知数据具有较高的吻合度，并且能够使用数学分析的工具分析数据所反映的对象的性质． 几种常用的方法： 1、一般插值法 2、样条插值法 3、最小二乘曲线拟合 4、曲面的拟合 二、插值与拟合 二、插值与拟合 二、插值与拟合 二、插值与拟合 二、插值与拟合 二、插值与拟合 二、插值与拟合 二、插值与拟合 二、插值与拟合 三、最优化简介 最优化理论和方法是近几十年来发展十分迅速的一个数学分支。在数学上，最优化是一种求极值的方法。最优化已经广泛的渗透到工程、经济、电子技术等领域。 三、最优化简介 最优化是一门应用十分广泛的学科，它研究在有限种或无限种可行方案中挑选最优方案，构造寻求最优解的计算方法。达到最优目标的方案，称为最优方案，有哪些信誉好的足球投注网站最优方案的方法，称为最优化方法。这种方法的数学理论，称为最优化理论。建立的寻求最优的数学表达式，称为最优化模型 三、最优化简介 三、最优化简介 三、最优化简介 三、最优化简介 三、最优化简介 三、最优化简介 三、最优化简介 三、最优化简介 三、最优化简介 三、最优化简介 三、最优化简介 三、最优化简介 三、最优化简介 三、最优化简介 无约束优化问题的解法 解析解法 数值解法：最速下降法；Newton法；共轭梯度法；拟Newton法；信赖域法 三、最优化简介 解析方法：Lagrange法 数值解法： 外罚函数法 内障碍罚函数方法 广义Lagrange乘子法 序列二次规划方法 三、最优化简介 单纯形法：小型 对偶单纯形法 内点算法：大型 三、最优化简介 分支定界法 割平面法 MATLAB优化工具箱 常用的优化功能函数 求解线性规划问题的主要函数是linprog。 求解二次规划问题的主要函数是quadprog。 求解无约束非线性规划问题的主要函数是fminbnd、fminunc和fminsearch。 求解约束非线性规划问题的主要函数是fmincon、fgoalattain和fminimax。 MATLAB优化工具箱 1.主要应用对象： （1）在有限的资源条件下完成最多的任务； （2）如何统筹任务以使用最少资源。 2.数学模型形式： min f TX s.t. AX≤b （线性不等式约束条件） AeqX=beq （线性等式约束条件） lb ≤X ≤ub （边界约束条件） MATLAB优化工具箱 4.例题 生产规划问题：某厂利用a,b,c三种原料生产A,B,C三种产品，已知生产每种产品在消耗原料方面的各项指标和单位产品的利润，以及可利用的数量，试制定适当的生产规划使得该工厂的总利润最大。 MATLAB优化工具箱 解： 1.确定决策变量： MATLAB优化工具箱 1.研究意义： （1）最简单的非线性规划问题； （2）求解