t.me/knigoprovod Отправить другу/подруге по почте ссылку на эту страницуВариант этой страницы для печатиНапишите нам!Карта сайта!Помощь. Как совершить покупку…
московское время17.12.18 08:48:48
На обложку
Эволюция физикиавторы — Эйнштейн А., Инфельд Л.
Практика программирования на Фортране: Упражнения с комментариямиавторы — Дрейфус М., Ганглоф К.
Очерки эстетики и творчества Л. Н. Толстогоавторы — Бабаев Э. Г.
б у к и н и с т и ч е с к и й   с а й т
Новинки«Лучшие»Доставка и ОплатаМой КнигоПроводЗаказ редких книгО сайте
Книжная Труба   поиск по словам из названия
Авторский каталог
Каталог издательств
Каталог серий
Моя Корзина
Только цены
Рыбалка
Наука и Техника
Математика
Физика
Радиоэлектроника. Электротехника
Инженерное дело
Химия
Геология
Экология
Биология
Зоология
Ботаника
Медицина
Промышленность
Металлургия
Горное дело
Сельское хозяйство
Транспорт
Архитектура. Строительство
Военная мысль
История
Персоны
Археология
Археография
Восток
Политика
Геополитика
Экономика
Реклама. Маркетинг
Философия
Религия
Социология
Психология. Педагогика
Законодательство. Право
Филология. Словари
Этнология
ИТ-книги
O'REILLY
Дизайнеру
Дом, семья, быт
Детям!
Здоровье
Искусство. Культурология
Синематограф
Альбомы
Литературоведение
Театр
Музыка
КнигоВедение
ЛитПамятники
Современные тексты
Худ. литература
NoN Fiction
Природа
Путешествия
Эзотерика
Пурга
Спорт

/Наука и Техника/Математика

Системы экстремального управления — Растригин Л. А.
Системы экстремального управления
Растригин Л. А.
год издания — 1974, кол-во страниц — 632, тираж — 8000, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, масса книги — 640 гр., издательство — Физматлит
серия — Теоретические основы технической кибернетики
цена: 800.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Сохранность книги — хорошая

Формат 84x108 1/32
ключевые слова — оптимизац, экстремальн, управлен, сложн, неопределённост, многопараметрическ, многокритериальн, оптимальн, регулятор, оптимизатор

Книга посвящена введению в проблему оптимизации и экстремального управления сложными объектами в обстановке неопределённости.

В ней рассматриваются и анализируются поисковые алгоритмы решения экстремальных задач различного вида: одно- и многопараметрических, статических, динамических, одно- и многоэкстремальных, одно- и многокритериальных и т.д. Анализируются регулярные и статистические алгоритмы поиска. Исследуются процессы поиска оптимального состояния в экстремальных объектах различного рода и предлагаются пути улучшения алгоритмов поиска, учитывающих специфику объектов. Описаны конструкции экстремальных регуляторов и оптимизаторов.

Книга рассчитана на инженеров и научных работников, занимающихся исследованием и разработкой систем экстремального управления, а также на лиц, интересующихся применением методов оптимизации сложных систем.

Табл. 3. Илл. 312. Библ. 263 назв.


Не будет преувеличением сказать, что проблема оптимизации является в определённом смысле, пожалуй, самой острой проблемой современности. В любой сфере деятельности человек всегда ищет оптимальные решения. Оптимальность является той жар-птицей, за которую стоит заплатить обожжёнными руками.

За многолетнюю историю оптимизации разработано большое число методов, которые в значительной мере связаны с объектом оптимизации, т. е. опираются на сведения о природе и структуре объекта. Это — разнообразные вариационные принципы наименьшего действия, минимальной энергии, максимума и т. д. Применение этих принципов почти целиком зависит от объёма априорных сведений об объекте и требует, как правило, достаточно полной математической модели объекта. Однако так как именно этих сведений мало (как чаще всего и бывает при решении практических задач), то использование этих методов ограничено или попросту невозможно.

В связи с этим возникла острая практическая необходимость в создании достаточно универсального метода решения задач оптимизации объектов при малых априорных сведениях о них. Таким универсальным методом является поиск, доставляющий информацию, необходимую для отыскания оптимального решения.

Сначала поиск развивался как модификация итеративного процесса при решении сложных аналитических задач. Разработанные итеративные методы дали начало теории поиска. Аппаратурная реализация поисковых процедур привела к созданию разнообразных экстремальных регуляторов и оптимизаторов и к необходимости теоретического исследования процессов поисковой оптимизации. Так появилось экстремальное управление как раздел технической кибернетики, который контактирует с теорией итеративных процессов, с одной стороны, теорией автоматического управления, с другой, и теорией планирования экстремальных экспериментов, с третьей.

Эта книга посвящена системам поисковой оптимизации — описанию методов поиска и элементарному теоретическому анализу этих методов, раскрывающему их возможности. В настоящее время теория поисковой оптимизации развита довольно сильно. Имеются теоретические исследования различных аспектов поиска. Среди них следует отметить монографии А. А. Красовского, Я. 3. Цыпкина, В. М. Кунцевича, Г. А. Медведева и В. П. Тарасенко, Д. Дж. Уайлда, М. Вазана, автора, Ковалика и Осборна, диссертацию В. В. Казакевича, главы из монографий А. А. Фельдбаума, А. А. Первозванского, И. Б. Моцкус, А. Г. Ивахненко и другие. Однако эти исследования имеют сугубо научный характер и не могут быть использованы инженером в повседневной деятельности. Приятным исключением из этого правила являются книги Д. Дж. Уайлда и А. А. Первозванского, которые доступно вводят в идеи и методы поисковой оптимизации.

Следует отметить, что учебная и справочная литература по экстремальному управлению имеет несколько односторонний характер, так как рассматриваются в основном проблемы экстремального регулирования инерционными объектами и т. д.

Настоящая книга написана инженером для инженеров. Основная цель — просто и доступно изложить основные идеи и направления в области поисковых систем экстремального управления. По глубокому убеждению автора, научные истины просты в своей основе и доступны всем. Если же какой-либо параграф книги оказался для читателя тёмным и неясным, то вину в этом автор целиком берёт на себя.

Книга предназначена для широких кругов инженеров и лиц, интересующихся проблемой поисковой адаптации сложных систем. В её основу положен курс «экстремальное управление», который автор читал в течение семи лет на факультете автоматики Рижского политехнического института. Постепенно, год от года, этот курс «обрастал» деталями, пока не принял очертания настоящей книги, которая поэтому в значительной степени имеет учебный характер. Отбор, широта охвата и глубина проработки материала, естественно, определились вкусами автора (так, например, введена специальная глава 17, посвящённая случайному поиску, к которому автор давно питает симпатию).

Автор предвидит недоумения коллег, которые не найдут обзора своих работ в книге. Единственным оправданием ему являются бессмертные слова К. Пруткова о невозможности объять… всю проблематику систем экстремального управления, которая в настоящее время настолько широка и так быстро развивается, что попытка сделать мало-мальски полный обзор существующих методов и подходов приведёт к «необъятному» распуханию книги, что одинаково не устроит ни читателя, ни издательство, ни автора. Отбирая материал для книги, автор в разговорах с коллегами, в дискуссиях на конференциях и т. д. убедился, что по поводу перспективности того или иного метода нет не только единодушия, но и двух одинаковых мнений. Поэтому оценки, выводы и прогнозы книги носят неизбежно несколько субъективный характер.

Книгу условно можно подразделить на три раздела.

В первом — самом малом, включающем введение и первые две главы, обсуждаются общие вопросы экстремального управления, рассматривается соотношение между экстремальным и другими типами управления, приводятся примеры, даётся классификация. Второй раздел, охватывающий главы 3—10, посвящён изложению методов экстремального управления однопараметрпческими объектами. И, наконец, в третьем разделе (главы 11—22) рассмотрены многопараметрические системы экстремального управления. В последней, 23-й, главе описаны конструкции экстремальных регуляторов и оптимизаторов.

Для удобства читателя в конце книги введён литературный комментарий, целью которого является указание на смежные и аналогичные работы, а также на источники и первоисточники идей, т. е. упомянуты авторы и работы, где впервые выдвинуты соответствующие мысли и предложения.

В заключение, автор пользуется приятной возможностью поблагодарить всех лиц, которые просмотрели рукопись книги, не остались равнодушны и чьи замечания были учтены в окончательном варианте. Это, прежде всего, А. А. Первозванский, который отрецензировал рукопись и дал автору ряд важных советов, что, несомненно, пошло на пользу рукописи; Я. 3. Цыпкин, который мягко и настойчиво сумел открыть глаза автору, убедительно доказав, что на свете существует кое-что ещё, кроме случайного поиска; В. В. Казакевич, чьи пожелания и добрые советы позволили автору уточнить важные моменты теории экстремального регулирования; Ю. П. Адлер, которому автор благодарен за благожелательную поддержку и исключительно тщательное чтение рукописи; Э. Е. Гатчинский, чьи замечания имели не только принципиальный, но и стилистический характер. Наконец, это А. Н. Скляревич, который традиционно читает рукописи автора и чьи советы и замечания трудно переоценить.

Учитывая сказанное, автор не очень удивится, если в книге обнаружатся достоинства, но надеется, что ему удалось сохранить достаточное для критиков количество недостатков.

ПРЕДИСЛОВИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие9
 
Введение13
 
§ 0.1. Управление13
§ 0.2. Экстремальность управления16
§ 0.3. Структура управления (универсальность экстремального
управления)19
 
Г л а в а  1.  Типы управления26
 
§ 1.1. Жёсткое управление26
§ 1.2. Регулирование30
§ 1.3. Настройка (экстремальное управление)33
§ 1.4. Общность и различие регулирования по отклонению и настройке38
 
Г л а в а  2.  Задачи и объекты экстремального управления42
 
§ 2.1. Классификация задач экстремального управления42
§ 2.2. Классификация объектов экстремального управления. Примеры43
§ 2.3. Постановка задачи оптимизации. Объекты оптимизации59
§ 2.4. Постановка задачи экстремального регулирования70
§ 2.5. Замена экстремального управления регулированием по отклонению73
 
Г л а в а  3.  Математические аспекты отыскания экстремума (n = 1)78
 
§ 3.1. Модели функций качества объектов78
§ 3.2. Методы математического анализа86
§ 3.3. Метод дихотомии91
§ 3.4. Метод Кифера93
§ 3.5. Метод золотого сечения99
 
Г л а в а  4.  Шаговые алгоритмы поиска102
 
§ 4.1. Алгоритм с парными пробами102
§ 4.2. Поиск с непарными пробами111
§ 4.3. Поиск с совмещёнными пробными и рабочими шагами114
§ 4.4. Потери на поиск. Предельный цикл. Потери на рысканье118
§ 4.5. Адаптация поиска129
 
Г л а в а  5.  Методы улучшения шагового поиска131
 
§ 5.1. Градиентный поиск131
§ 5.2. Поиск с линейной экстраполяцией138
§ 5.3. Поиск с квадратичной экстраполяцией144
§ 5.4. Обобщение экстраполяции150
 
Г л а в а  6.  Непрерывные алгоритмы поиска (безынерционные объекты)153
 
§ 6.1. Непрерывный поиск с реверсом154
§ 6.2. Синхронное детектирование169
§ 6.3. Экстремальное регулирование с применением синхронного
детектирования176
§ 6.4. Биологические системы поиска182
 
Г л а в а  7.  Экстремальное управление непрерывными инерционными
объектами187
 
§ 7.1. Модель инерционных объектов187
§ 7.2. Поиск с реверсом на инерционном объекте первого рода191
§ 7.3. Поиск с реверсом на инерционном объекте второго рода198
§ 7.4. Влияние инерционности объекта на процесс поиска методом
синхронного детектирования203
§ 7.5. Улучшение процессов экстремального управления инерционными
объектами (объекты первого рода)209
§ 7.6. Улучшение процессов экстремального управления инерционными
объектами (объекты второго рода)217
§ 7.7. Адаптация частоты при синхронном детектировании инерционных
объектов225
 
Г л а в а  8.  Поиск в обстановке помех228
 
§ 8.1. Модели объектов экстремального управления с помехами228
§ 8.2. Экстремальное управление в обстановке помех230
§ 8.3. Статистические свойства случайных блужданий в процессе поиска236
§ 8.4. Поиск точного положения экстремума в обстановке помех
(стохастическая аппроксимация)241
 
Г л а в а  9.  Методы улучшения работы поиска в обстановке помех250
 
§ 9.1. Пороговая фильтрация250
§ 9.2. Накопление в процессе поиска с дискретными помехами254
§ 9.3. Самонастраивающаяся система экстремального управления257
§ 9.4. Последовательное накопление260
§ 9.5. Фильтрация непрерывной помехи в процессе экстремального
управления265
 
Г л а в а  10.  Глобальный поиск270
 
§ 10.1. Модели многоэкстремальных одномерных объектов270
§ 10.2. Глобальный поиск на объектах без помех272
§ 10.3. Глобальный поиск в обстановке помех280
 
Г л а в а  11.  Задача многопараметрической оптимизации285
 
§ 11.1. Особенности задачи многопараметрического экстремального
управления285
§ 11.2. Примеры многопараметрических объектов оптимизации290
§ 11.3. Геометрия поиска298
§ 11.4. Модели многопараметрических объектов305
§ 11.5. Идентификация объектов оптимизации313
 
Г л а в а  12.  Математические аспекты задачи многопараметрической
оптимизации321
 
§ 12.1. Задачи оптимизации в открытой области (необходимые
и достаточные условия экстремума)321
§ 12.2. Задачи оптимизации при наличии ограничений324
§ 12.3. Метод штрафных функций328
 
Г л а в а  13.  Математические основы поисковых методов оптимизации333
 
§ 13.1. Метод итераций333
§ 13.2. Метод Зайделя335
§ 13.3. Метод релаксации337
§ 13.4. Метод Ньютона339
 
Г л а в а  14.  Методы покоординатного спуска344
 
§ 14.1. Метод Гаусса-Зайделя344
§ 14.2. Работа метода в пространстве параметров346
§ 14.3. Модификации метода Гаусса-Зайделя353
§ 14.4. Метод Розенброка356
§ 14.5. Метод параллельных касательных359
 
Г л а в а  15.  Градиентные методы поиска361
 
§ 15.1. Метод градиента361
§ 15.2. Работа метода градиента при наличии ограничений370
§ 15.3. Работа метода градиента в обстановке помех374
 
Г л а в а  16.  Модификации градиентного метода381
 
§ 16.1. Адаптация в процессе градиентного поиска381
§ 16.2. Метод наискорейшего спуска384
§ 16.3. Метод сопряжённых градиентов391
§ 16.4. Метод тяжёлого шарика395
§ 16.5. Метод стохастической аппроксимации401
 
Г л а в а  17.  Методы случайного поиска405
 
§ 17.1. Гомеостат Эшби406
§ 17.2. Случайный поиск с линейной тактикой411
§ 17.3. Локальный случайный поиск422
§ 17.4. Самообучение в процессе случайного поиска432
§ 17.5. Коллектив оптимизирующих автоматов446
 
Г л а в а  18.  Непрерывный многопараметрический поиск452
 
§ 18.1. Синхронное детектирование многопараметрических
безынерционных объектов452
§ 18.2. Синхронное детектирование многопараметрических
инерционных объектов459
§ 18.3. Экстремальное управление с синхронным детектированием467
§ 18.4. Непрерывная оптимизация инерционных объектов473
 
Г л а в а  19.  Овражный поиск477
 
§ 19.1. Существенные и несущественные переменные. Понятие оврага477
§ 19.2. Модели оврагов481
§ 19.3. Пример овражного объекта482
§ 19.4. Метод оврагов486
 
Г л а в а  20.  Глобальный многопараметрический поиск491
 
§ 20.1. Постановка задачи глобального поиска многоэкстремальной
функции многих переменных491
§ 20.2. Примеры многоэкстремальных многопараметрических объектов495
§ 20.3. Модели многоэкстремальных многопараметрических объектов498
§ 20.4. «Независимый» глобальный поиск500
§ 20.5. «Блуждающий» глобальный поиск505
§ 20.6. Случайный поиск с самообучением в роли глобального512
§ 20.7. «Сглаживающие» алгоритмы глобального поиска525
 
Г л а в а  21.  Беспоисковые системы экстремального управления536
 
§ 21.1. Постановка задачи. Примеры536
§ 21.2. Методы теории чувствительности544
§ 21.3. Беспоисковая идентификация объектов550
§ 21.4. Беспоисковое экстремальное управление с моделью557
 
Г л а в а  22.  Многокритериальные задачи экстремального управления559
 
§ 22.1. Постановка задачи. Примеры559
§ 22.2. Анализ многокритериальных задач оптимизации562
§ 22.3. Первый подход — ранжирование критериев566
§ 22.4. Второй подход — синтез глобального критерия569
 
Г л а в а  23.  Аппаратура экстремального управления573
 
§ 23.1. Особенности аппаратурной реализации алгоритмов
экстремального управления573
§ 23.2. Промышленные экстремальные регуляторы580
§ 23.3. Многоканальные оптимизаторы591
 
Литературный комментарий597
Литература609
Предметный указатель625

Книги на ту же тему

  1. Избранные труды: Самые ранние - самые новые, Красовский А. А., 2003
  2. Избранные труды: Теоретическая и прикладная теория управления. Последние проекты и открытия, Красовский А. А., 2001
  3. Математическая и прикладная теория: Избранные труды, Красовский А. А., 2002
  4. Информационная теория идентификации, Цыпкин Я. З., 1995
  5. Адаптация и обучение в автоматических системах, Цыпкин Я. З., 1968
  6. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — 2-е изд. перераб. и доп., Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В., 1976
  7. Контроль динамических систем. — 2-е изд., перераб. и доп., Евланов Л. Г., 1979
  8. Системы автоматического управления двигателями летательных аппаратов, Боднер В. А., Рязанов Ю. А., Шаймарданов Ф. А., 1973
  9. Спектральный метод расчёта нестационарных систем управления летательными аппаратами, Солодовников В. В., Семёнов В. В., 1975
  10. Введение в минимакс, Демьянов В. Ф., Малозёмов В. Н., 1972

Напишите нам!© 1913—2013
КнигоПровод.Ru
Рейтинг@Mail.ru btd.kinetix.ru работаем на движке KINETIX :)
elapsed time 0.020 secработаем на движке KINETIX :)