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关于MATLAB数学建模算法学习笔记.docx
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关于 MATLAB 的数学建模算法学习笔记
目录
线性计划中应用: ...............................................................3
非线性计划: ...................................................................3
指派问题;投资问题:(0-1
问题)
.................................................................................................
3
1)
应用 fmincon 命令语句 ...................................................3
2)
应用指令函数:bintprog ..................................................5
从头整理矩阵类型 ...............................................................6
1)
应用 reshape ............................................................6
2)
应用命令:nonzeros .....................................................7
非线性的最小值得求法:含有一个变量时,应用命令:fminsearch(@fun,x0) .............7
含有多个变量时用:fminunc() ....................................................7
求解非线性多变量等式应用命令 fsolve.............................................8
二次计划问题应用:quadprog .....................................................8
把有条件的问题转化成无条件问题。罚函数法:fminunc ...............................9
在 Matlab 中求解极值问题函数有: ................................................9
1)
fminbnd .................................................................9
1:在 Matlab 中求解距离的函数为:dist ............................................9
最小生成树 .....................................................................9
prim 算法 .................................................................10
Find 函数的应用................................................................10
关于图论的 Matlab 工具箱相关命令 ...............................................10
这些命令大体上都用到稀疏阵,产生稀疏阵用 sparse 命令..............................10
查看网图用 view ................................................................................................................................11
积分命令 quadl ...................................................................................................................................11
Matlab 插值工具箱 ..............................................................11
一维插值:interp1......................................................................................................................11
二维插值: ................................................................11
插值接点为网格节点:interp2 .........................................................................................11
插值节点为散乱节点:griddata.......................................................................................12
最小二乘法 ....................................................................12
2)
应用 lsqlin 命令语句 .....................................................12
三次样条差 ....................................................................12
积分函数命令 :quadl .............................................13
同一组数据用不同插值方式成效比较 线性插值、三次样条插值 ...................13
参数估量 ......................................................................14
1)
非线性最小拟合.........................................................14
命令:lsqcurvefit 解决非线性拟合问题。.......................................14
2)
线性最小二乘法 15
解微分方程 ....................................................................16
1)
求解常微分、线性常微分、齐次与非齐次微分方程等问题....................16
2)
初值问题的 matlab 数值解 ...............................................16
3)
高阶微分方程..........................................................16
4)
边值问题的 Matlab 数值解................................................16
多目标计划问题 ................................................................18
解决方案: ................................................................18
1)
加权系数法。 18
2)
优先品级法。 18
3)
序贯算法 18
4)
应用多目标计划的MATLAB 函数 fgoalattain 具体见《数学建模算法与应用》
P131....................................................................................................................................18
5)
多目标计划能够归结为: 18
分类问题 ......................................................................19
聚类分析:Q 型和 R 型 .....................................................19
用于求元素之间距离的命令:mandist...............................................................................19
去掉非零元命令:nonzeros ............................................19
去掉重复的元素命令:union................................................................................................................19
Matlab 聚类分析的相关命令......................................................19
线性计划中应用:
知识点
1)X=linprog(c,a,b,aeq,beq,zeros(x 的个数,1) ) 用于在限制条
件下的最小值;
X=linprog(-c,a,b,aeq,beq,zeros(x 的个数,1) ) 用于在限制条件
下的最大值;
非线性计划:
1)X=fmincon(fun,X0,A,B,Aeq,Beq,LB,UB,NONLCON,OPTIONS)
指派问题
;
投资问题:(
0-1
问题)
1)
应用 fmincon 命令语句
Matlab 中非线性计划的数学模型写成以下形式
其中 f ( x) 是标量函数, A, B, Aeq, Beq 是相应维数的矩阵和向量,
C( x), Ceq( x) 是非线性向量函数。
Matlab 中的命令是
X=FMINCON(FUN,X0,A,B,Aeq,Beq,LB,UB,NONLCON,OPTIONS)
它的返回值是向量 x ,其中 FUN 是用 M 文件概念的函数 f ( x) ;
X0 是 x 的初始值;A,B,Aeq,Beq 概念了线性约束 A * X ≤ B,
Aeq * X Beq , 若 是 没 有 线 性 约 束 , 那 么
A=[],B=[],Aeq=[],Beq=[];LB 和 UB 是变量 x 的下界和上界,若
是上界和下界没有约束,那么 LB=[],UB=[],若是 x 无下界,那
么 LB 的各分量都为-inf,若是 x 无上界,那么 UB 的各分量都为
inf ; NONLCON 是 用 M 文 件 概 念 的 非 线 性 向 量 函 数 C( x),
Ceq( x) ;OPTIONS 概念了优化参数,能够利用 Matlab 缺省的参
数设置。
例子:
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Cheng-Dashi
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