Tác giả | GS.TS. Dương Thanh Lượng |
ISBN | 978-604-82-2457-8 |
ISBN điện tử | 978-604-82-3300-6 |
Khổ sách | 19 x 26,5 cm |
Năm xuất bản (tái bản) | 2018 |
Danh mục | GS.TS. Dương Thanh Lượng |
Số trang | 165 |
Ngôn ngữ | vi |
Loại sách | Ebook;Sách giấy; |
Quốc gia | Việt Nam |
Cuốn sách “Tối ưu hóa hệ thống cấp thoát nước và các đối tượng kỹ thuật” được biên soạn nhằm phục vụ nhu cầu học tập, giảng dạy và nghiên cứu ở khối các ngành kỹ thuật. Trước hết, cuốn sách được sử dụng cho các đối tượng là sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh. Ngoài ra, cuốn sách là tài liệu cần thiết có ích cho cán bộ kỹ thuật trong các lĩnh vực liên quan đến thiết kế, xây dựng và quản lý các đối tượng kỹ thuật và công nghệ.
Nội dung chủ yếu của cuốn sách giới thiệu về thiết kế tối ưu hóa trong cấp thoát nước; các bài toán tối ưu trong quản lý và thiết kế các hệ thống thủy lợi, cấp thoát nước và trạm bơm; cách thành lập bài toán chung của tối ưu hóa; các dạng cơ bản của bài toán tối ưu; các điều kiện cần thiết cho việc thiết lập và giải các bài toán tối ưu cũng như các phương pháp chủ yếu để giải các bài toán đó, trong đó có các phương pháp thông thường và hiệu quả hay được dùng nhất. Cuốn sách còn giới thiệu một số phương pháp tiếp cận để tìm kiếm cực trị toàn cục khi tiến hành tối ưu hóa, đồng thời cũng nói về một số phương pháp và chiến lược để giải bài toán tối ưu đa mục tiêu cùng với việc xác định mức ưu tiên của các thông số mục tiêu và trọng số của chúng.
Lời nói đầu | 3 |
Chương 1. Xây dựng các bài toán tối ưu hóa | |
1.1. Giới thiệu | 5 |
1.2. Lịch sử của tối ưu hóa | 6 |
1.3. Điều kiện cần thiết để tối ưu hóa | 6 |
1.4. Tổng quát về bài toán tối ưu hóa | 7 |
1.5. Biểu diễn đồ họa của bài toán tối ưu | 9 |
1.6. Các loại hàm mục tiêu | 10 |
1.7. Phân loại bài toán và phương pháp tối ưu | 10 |
1.7.1. Phân loại bài toán tối ưu | 10 |
1.7.2. Các phương pháp giải bài toán tối ưu | 12 |
1.8. Yêu cầu đối với các thuật toán tối ưu | 15 |
1.9. Các ví dụ bằng hình vẽ về bài toán tối ưu | 18 |
1.10. Ví dụ về bài toán tối ưu tuyến tính | 22 |
Chương 2. Các phương pháp cơ bản thông thường của tối ưu hóa | |
2.1. Tối ưu hóa với hàm mục tiêu có một thông số điều khiển | 26 |
2.1.1. Phương pháp quét | 28 |
2.1.2. Phương pháp chia đôi | 30 |
2.2. Phương pháp không gradient để tối ưu hóa khi có nhiều thông số điều khiển | 31 |
2.2.1. Phương pháp quét | 31 |
2.2.2. Phương pháp tìm kiếm ngẫu nhiên | 33 |
2.2.3. Phương pháp đơn hình để tối ưu hóa phi tuyến | 42 |
2.2.4. Phương pháp đơn hình biến dạng Nelder-Mead | 49 |
2.2.5. Phương pháp phức hợp | 53 |
2.3. Phương pháp gradient tìm cực trị | 54 |
2.3.1. Tổng quát về phương pháp gradient | 54 |
2.3.2. Xác định gradient của hàm mục tiêu | 58 |
2.3.3. Các thuật toán của phương pháp gradient bậc nhất | 59 |
2.4. Kết luận | 64 |
Bài tập | 65 |
Chương 3. Các phương pháp tìm kiếm cực trị toàn cục | |
3.1. Giới thiệu | 66 |
3.2. Các phương pháp tìm kiếm cực trị toàn cục | 66 |
3.3. Tìm kiếm ngẫu nhiên từ nhiều điểm khởi đầu cố định | 68 |
3.4. Tìm kiếm ngẫu nhiên từ các điểm khởi đầu ngẫu nhiên | 69 |
3.5. Tìm kiếm ngẫu nhiên với mật độ các điểm khởi đầu thay đổi | 70 |
3.6. Thuật toán di truyền Price | 71 |
3.7. Phương pháp quả bóng nặng | 73 |
3.8. Phương pháp đường hầm | 75 |
3.9. Phương pháp dịch chuyển ràng buộc | 77 |
3.10. Phương pháp đa hợp | 78 |
3.11. Các thuật toán di truyền | 79 |
3.12. So sánh các phương pháp tìm cực trị toàn cục | 81 |
Bài tập | 82 |
Chương 4. Ra quyết định tối ưu đa mục tiêu | |
4.1. Xây dựng bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu | 84 |
4.2. Đặc điểm của bài toán ra quyết định đa mục tiêu | 85 |
4.3. Lời giải tối ưu Pareto | 87 |
4.4. Các phương pháp giải bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu | 91 |
4.4.1. Tối ưu hóa thỏa hiệp theo hàm thiệt hại | 92 |
4.4.2. Tối ưu hóa đa mục tiêu theo hàm lợi ích | 95 |
4.4.3. Tiếp cận khung cho tối ưu hóa đa mục tiêu | 101 |
4.5. Kết luận | 109 |
Bài tập | 109 |
Chương 5. Xác định trọng số khi ra quyết định tối ưu đa mục tiêu | |
5.1. Xác định trọng số thông qua xếp hạng các thông số mục tiêu | 111 |
5.1.1. Khái niệm về ma trận trọng số | 111 |
5.1.2. Tính toán hệ số đồng thuận | 113 |
5.1.3. Kiểm tra hệ số đồng thuận về mức ý nghĩa | 114 |
5.1.4. Tính toán trọng số | 115 |
5.2. Xác định trọng số theo ý kiến chuyên gia cho các ưu tiên đối sánh | |
của các thông số mục tiêu | 120 |
Chương 6. Các phương pháp và thuật toán tối ưu hóa | |
khi thông tin không đầy đủ | |
6.1. Giới thiệu | 124 |
6.2. Xây dựng bài toán tối ưu hóa | 125 |
6.3. Các chiến lược để tối ưu hóa khi có các bất định | 125 |
6.4. Các chiến lược tối ưu hóa đối với bất định và số rời rạc các phương án | 128 |
6.5. Ví dụ về chọn phương án tối ưu của vị trí xây dựng trạm xử lý rác thải | 129 |
6.6. Kết luận | 133 |
Chương 7. Một số bài toán tối ưu hóa trong thủy lợi và cấp thoát nước | |
7.1. Bài toán xác định chế độ làm việc tối ưu của trạm bơm | 134 |
7.1.1. Giới thiệu | 134 |
7.1.2. Xây dựng hàm mục tiêu để tìm chế độ làm việc tối ưu của trạm bơm | 135 |
7.1.3. Thuật toán tìm chế độ làm việc tối ưu của trạm bơm | 139 |
7.1.4. Ví dụ xác định chế độ làm việc tối ưu của trạm bơm | 141 |
7.2. Xác định quy mô tối ưu của hệ thống tiêu thoát nước bằng trạm bơm | 143 |
7.2.1. Lựa chọn hàm mục tiêu để xác định quy mô hệ thống tiêu | 143 |
7.2.2. Thuật toán xác định quy mô tối ưu của hệ thống tiêu bằng trạm bơm | 148 |
7.3. Xác định quy mô tối ưu của trạm bơm và hồ điều hòa | |
trong hệ thống tiêu thoát nước đô thị | 151 |
7.3.1. Xây dựng bài toán | 151 |
7.3.2. Ví dụ về tối ưu hóa quy mô hệ thống tiêu thoát nước | 153 |
Tài liệu tham khảo | 161 |