优化简史

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摘要: 优化事件编年史

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古希腊

古希腊解决了一些与几何有关的优化问题。

时间 人物 事件
公元前300 欧几里得 点与直线的最短距离

变分学前夕

在微积分前夕,数学家零散地研究了一些优化问题。

时间 人物 事件
1615 开普勒 酒桶最佳尺寸
秘书问题的早期版本
1636 费马 在极值点处,函数导数为零
1638 伽利略 研究悬链线问题,但没成功
1657 费马 光的传播总是使得在两点间时间最短

变分学提出

1660 ~ 1670,牛顿和莱布尼茨分别独立创立微积分,后来成为变分法的基础。

时间 人物 事件
1687 约翰·伯努利、雅各布·伯努利 研究最速降线问题,引出变分学
1740 欧拉 变分学一般理论的著作
1746 莫泊丢 (Maupertuis) 最小作用量原理
1754 拉格朗日 在等周问题上用纯分析的方法求变分极值
1760 拉格朗日 提出极小曲面问题(1936年道格拉斯解决)
1784 蒙日 研究了最优传输问题,这是是个组合优化问题
1788 拉格朗日 拉格朗日乘子法,用于求解带约束条件的优化问题

变分学发展

之后魏尔斯特拉斯、斯坦纳、汉密尔顿、雅可比进一步发展了变分法。

时间 人物 事件
1806 勒让德 提出最小二乘法(高斯声称自己更早,但没有及时发表)
1826 傅里叶 提出线性规划以解决力学和概率论中的问题
1847 柯西 提出梯度法(第一个优化算法)
1857 吉布斯 提出化学平衡时就是能量最小

经济学理论发展

1870 年代,经济学研究中心转移到效用最大化的个体上,最优化成为经济学理论的组成部分。

时间 人物 事件
1902 法卡斯 (Farkas) 提出Farkas引理,该引理可用于证明 Karush-Kuhn-Tucker 定理。
1905 詹森 (Jensen) 引入凸函数以及詹森不等式
1911 闵可夫斯基 遗作由希尔伯特整理后出版,其中包括凸集的理论
1917 汉考克 (Hancock) 出版第一本关于优化的书《极小值与极大值理论》
1925 莫尔斯 (Morse) 推广极小极大原理,提出莫尔斯不等式
1928 拉姆齐 (Ramsey) 在关于最佳经济增长的研究中运用变分法
1931 瓦伊纳 (Viner) 提出包络定理
1932 L.Menger 提出旅行商问题一般表述
1934 哈代 出版《不等式》,其中有专门章节介绍凸函数及其应用
1939 坎托罗维奇 提出线性规划模型及其求解算法

运筹学发展

二战后,冯诺依曼主导运筹学发展,计算机出现后,算法研究的领域逐渐扩大。

时间 人物 事件
1944 冯诺依曼、摩根斯坦 (Morgenstern) 通过动态规划思想解决顺序决策问题
1947 丹齐格 提出单纯性方法
1947 冯诺依曼 提出线性规划问题的对偶理论
1951 Kuhn、Tucker 提出非线性问题的最优性条件,1939 年 Karush 提出类似的条件
1951 马科维茨 提出基于二次优化的投资组合理论
1954 Ford、Fulkerson 对网络问题的研究是组合优化研究的一个起点
1959 戴维登 (Davidon) 提出拟牛顿法
1952 Hesteness 提出求解线性方程组的共轭梯度法
1954 庞特里亚金 (Pontryagin) 提出最大值原理
1957 贝尔曼 提出最优性原理
1960 约坦狄克 (Zoutendijk) 提出可行方向法来概括非线性规划的单纯形法
1964 Fletcher 提出求解非线性优化的共轭梯度法
1963 Wilson 首次提出序列二次规划法

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