Main menu
Прикладная математика

Прикладная математика (445)

Численные методы и вычислительная математика

  1. Численные методы — Ричард Бёрден, Дж. Дуглас Фэйрс
  2. Численные методы для инженеров — Стивен Чапра
  3. Численные методы линейной алгебры — Ллойд Трефетен, Дэвид Бау
  4. Матричные вычисления — Джин Голуб, Чарльз Ван Лоан
  5. Вычислительная математика — А. А. Самарский
  6. Численные методы — Н. С. Бахвалов

Оптимизация и исследование операций

  1. Введение в исследование операций — Хиллер, Либерман
  2. Выпуклая оптимизация — Стивен Бойд, Ливен Ванденберг
  3. Нелинейное программирование — Дмитрий Бертсекас
  4. Методы оптимизации — Дэвид Люнбергер
  5. Линейное программирование — Вацлав Хватал

Математическое моделирование

  1. Математическое моделирование — Марк Меершарт
  2. Моделирование систем — А. А. Самарский, А. П. Михайлов
  3. Математические модели в биологии — Эллнер, Гукенхаймер
  4. Математическое моделирование в механике — А. К. Фаулер

Дифференциальные уравнения

  1. Уравнения математической физики — В. С. Владимиров
  2. Дифференциальные уравнения — В. И. Арнольд
  3. Обыкновенные дифференциальные уравнения — Э. Камке
  4. Дифференциальные уравнения и их приложения — Мартин Браун

Теория вероятностей и стохастика

  1. Теория вероятностей — А. Н. Колмогоров
  2. Вероятность и статистика — Моррис Дегрут, Марк Шервиш
  3. Стохастические процессы — Шелдон Росс
  4. Стохастический анализ для финансов — Стивен Шрив

Data Science и машинное обучение

  1. Элементы статистического обучения — Хасти, Тибширани, Фридман
  2. Распознавание образов и машинное обучение — Кристофер Бишоп
  3. Машинное обучение: вероятностный подход — Кевин Мёрфи
  4. Data Science с нуля — Джоэл Грус

Прикладная математика в физике и инженерии

  1. Математические методы для физиков — Арфкен, Вебер
  2. Высшая математика для инженеров — Эрвин Крейсиг
  3. Прикладная математика — Дж. Дэвид Логан

Задачи упаковки и раскроя: проблема рюкзака и метод генерации столбцов

В промышленном производстве — от металлургических заводов до целлюлозно-бумажных комбинатов и швейных фабрик — постоянно возникает одна и та же острая проблема. Имеется исходное сырье в виде стандартных рулонов, листов или стержней фиксированного размера. Поступает заказ на нарезку из этого сырья тысяч мелких деталей различной длины. Как расположить шаблоны деталей на исходном материале так, чтобы количество неиспользуемых обрезков (отходов) было сведено к абсолютному минимуму? В исследовании операций этот класс NP-трудных комбинаторных задач известен как задачи о раскрое и упаковке (Cutting Stock and Bin Packing Problems), и их эффективное решение экономит мировой промышленности миллиарды долларов ежегодно.

Подробнее

Квадратичное программирование: портфельная теория Марковица и оптимизация рисков

Большинство задач планирования производства описываются линейными функциями: удвоение выпуска продукции приводит к удвоению затрат сырья. Однако в мире финансов, статистики и машинного обучения зависимости часто носят квадратичный характер. Оценка рисков, измерение дисперсии или расчет минимального евклидова расстояния требуют возведения переменных в квадрат. Когда в задаче исследования операций целевая функция представляет собой многочлен второй степени (содержит квадраты и попарные произведения переменных), а ограничения остаются строго линейными, мы сталкиваемся с задачей квадратичного программирования (Quadratic Programming, QP). Этот мощный раздел нелинейной оптимизации стал абсолютным фундаментом современной финансовой инженерии.

Подробнее

Динамическое ценообразование и управление доходами (Revenue Management) в сфере услуг

Традиционная микроэкономика предполагает, что цена товара формируется на пересечении кривых спроса и предложения и остается относительно стабильной. Однако в индустриях с жестко фиксированными производственными мощностями и скоропортящимися активами (авиаперевозки, гостиничный бизнес, аренда автомобилей) фиксированные цены ведут к колоссальным убыткам. Свободное место в улетевшем самолете невозможно продать завтра, а издержки на выполнение рейса практически не зависят от числа пассажиров. Для решения этой проблемы в исследовании операций возникло мощное направление — Управление доходами (Revenue Management). Его суть заключается в продаже правильного продукта правильному клиенту в правильное время по математически обоснованной максимальной цене.

Подробнее

Системы массового обслуживания с отказами: формула Эрланга и телекоммуникации

В классических моделях теории массового обслуживания заявки, которые застают все серверы занятыми, становятся в очередь и терпеливо ждут своего часа. Однако существует гигантский класс систем, где создание очереди физически невозможно или экономически нецелесообразно. Если вы звоните в экстренную службу, а все операторы заняты, вы получаете сигнал «занято» и вызов сбрасывается. Если на парковке нет свободных мест, автомобиль уезжает. Такие системы называются системами массового обслуживания с отказами (или системами с потерями). Математическое описание этих систем, разработанное датским инженером Агнером Крарупом Эрлангом в начале XX века, положило начало всей современной индустрии телекоммуникаций и сетевого планирования.

Подробнее

Скрытые марковские модели (HMM): распознавание образов и алгоритм Витерби

В классических цепях Маркова каждое состояние системы абсолютно прозрачно для наблюдателя: мы точно знаем, находится ли система в состоянии А или Б. Однако в огромном классе задач исследования операций и анализа данных истинное состояние системы скрыто от нас (является латентным). Мы можем наблюдать лишь косвенные сигналы или побочные эффекты, которые генерируются этими скрытыми состояниями с определенной долей стохастического шума. Для математического моделирования таких процессов в конце 1960-х годов был разработан аппарат Скрытых марковских моделей (Hidden Markov Models, HMM). Эта мощнейшая статистическая концепция стала краеугольным камнем современных систем распознавания речи, биоинформатики и алгоритмического трейдинга на финансовых рынках.

Подробнее

Сетевое планирование в условиях неопределенности: стохастические сети GERT и анализ рисков

Классические методы сетевого планирования (PERT и CPM) предполагают строгую детерминированность структуры проекта: все запланированные работы должны быть обязательно выполнены, а алгоритм выполнения имеет строго линейное направление от старта к финишу без права на возврат. Однако в научно-исследовательских, опытно-конструкторских и IT-проектах реальность выглядит иначе: некоторые тесты могут завершиться провалом, требуя полного возврата на предыдущую стадию (цикличность), а успех одного эксперимента может сделать выполнение других задач бессмысленным. Для моделирования проектов с такой сложной вероятностной логикой ветвления в 1966 году был разработан мощный аналитический аппарат GERT (Graphical Evaluation and Review Technique).

Подробнее

Классическая модель продавца газет (Newsvendor Model) в стохастическом управлении запасами

Большинство традиционных моделей управления запасами (таких как формула Уилсона EOQ) предназначены для товаров с бесконечным сроком годности и многократными циклами пополнения. Однако в реальной экономике существует колоссальный сегмент товаров с ультракоротким жизненным циклом. Елочные игрушки теряют ценность 1 января, высокая мода устаревает к концу сезона, а вчерашние газеты сегодня никому не нужны. Для поиска оптимального объема закупки таких скоропортящихся активов в условиях абсолютно непредсказуемого спроса исследование операций использует классическую стохастическую Модель продавца газет (Newsvendor Problem). Этот аналитический аппарат является стержнем современного ритейла, управления доходами авиакомпаний и бронирования гостиничных номеров.

Подробнее

Метод анализа иерархий (МАИ) Томаса Саати: математика многокритериального экспертного выбора

Принятие стратегических управленческих решений (например, выбор площадки для нового завода, закупка корпоративного программного обеспечения или подбор топ-менеджеров) редко опирается только на жесткие количественные данные. Менеджерам приходится оценивать множество конфликтующих, субъективных и трудноизмеримых качественных критериев: репутацию, дизайн, политические риски, комфорт. Для приведения человеческой интуиции и экспертных оценок к строгим алгебраическим алгоритмам в 1970-х годах Томас Саати разработал Метод анализа иерархий (Analytic Hierarchy Process, AHP). Эта методология исследования операций стала абсолютным мировым стандартом в задачах многокритериального выбора, превратив нечеткие человеческие суждения в точные нормированные векторы приоритетов.

Подробнее

Системы массового обслуживания с приоритетами: оптимизация дисциплин ожидания

Классические модели теории массового обслуживания предполагают демократичный подход: все заявки выстраиваются в единую очередь и обслуживаются строго по принципу «первым пришел — первым ушел» (FIFO). Однако в реальной жизни и информационных технологиях заявки редко бывают равнозначными. В приемном покое больницы пациенты с инфарктом должны обслуживаться быстрее пациентов с ушибами. В телекоммуникационных сетях голосовой трафик критичен к задержкам и требует немедленной обработки, в то время как фоновая загрузка файлов может подождать. Для моделирования и балансировки таких асимметричных потоков исследование операций применяет глубокий математический аппарат приоритетных систем массового обслуживания.

Подробнее

Дробно-линейное программирование: оптимизация относительных показателей и метод Чарнеса-Купера

Классическое линейное программирование великолепно справляется с задачами максимизации абсолютных показателей, таких как суммарная прибыль или валовой доход. Однако в реальном экономическом анализе руководство корпораций чаще интересует максимизация относительных величин (коэффициентов), например, рентабельности инвестиций, производительности труда или отношения доходности к финансовым рискам. Когда целевая функция представляет собой отношение двух линейных функций, а ограничения остаются линейными, задача переходит в класс дробно-линейного программирования (ДЛП). Этот раздел исследования операций предлагает элегантные методы преобразования кажущихся сложными нелинейных дробей в решаемые линейные эквиваленты.

Подробнее
Subscribe to this RSS feed

Соц. сети