浅谈MATLAB在《最优化方法》课程教学中的应用
2019-08-13李丰兵
李丰兵


摘 要:MATLAB是一款功能十分强大、应用最为广泛的数学软件,该文探讨MATLAB软件在《最优化方法》课程教学中的一些应用。通过3个具体的教学案例,该文详细地介绍了如何利用MATLAB软件的程序设计,辅助传统教学模式,解决《最优化方法》课程中的教学难点,如何把抽象的问题具体化、复杂的问题简单化,提高学生的学习积极性及教师的授课效率。
关键词:MATLAB 最优化方法 教学模式
中图分类号:TN911 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)05(b)-0113-03
Abstract: MATLAB is a powerful and widely-used mathematical software. This paper discusses the application of MATLAB software in the teaching of "Optimizing Method". Through three specific teaching cases, this paper introduces in detail how to use the program design of MATLAB software to assist the traditional teaching mode to solve the teaching difficulties in the course of "Optimizing Method", how to concretize abstract problems and simplify complex problems, and how to improve students learning enthusiasm and teachers teaching efficiency.
Key Words: MATLAB; Optimization method; Teaching mode
《最优化方法》是笔者学校部分专业本科生及研究生的专业必修课程,以介绍各种优化算法[1,2]为主要目的,内容相对较为抽象。在传统的教学模式条件下,上课教师仅仅依靠理论分析、证明,难以讲清楚课程中的一些抽象问题,学生学习较为困难,老师上课效率低下。MATLAB[3]作为一款功能十分强大的数学应用软件,程序设计较为简单,特别适合于相关科技工作者做算法设计、数值计算、数据处理及可视化等方面的应用。利用MATLAB软件辅助理论教学,可以解决《最优化方法》课程教学过程中碰到的部分教学难点,使得课堂教学变得轻松、简单。限于篇幅,该文以如下3个教学案例进行说明:(1)黄金分割法收敛性能分析;(2)斐波那契数列的计算;(3)函数图像绘制。
1 3个应用案例介绍
1.1 黄金分割法收敛性能分析
黄金分割法又称为0.618法,是最优化算法中一种基本的一维搜索算法,本质上是一种用来求解单谷函数极值的方法,其算法思想是通过迭代的方式逐步缩小搜索区间,直到极小值点所在的区间长度满足所给定精度要求时算法终止迭代。……
