ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА | 5 |
ПРЕДИСЛОВИЕ | 9 |
|
ТОМ I. ЛЕКЦИИ ПО ВАРИАЦИОННОМУ ИСЧИСЛЕНИЮ |
|
ВСТУПЛЕНИЕ. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ И ТИПИЧНЫЕ ПРОБЛЕМЫ | 13 |
|
§ 1. Введение | 13 |
§ 2. Место вариационного исчисления в математике и в космических |
науках | 14 |
§ 3. Постановка простейшей задачи и некоторые родственные вопросы | 16 |
§ 4. Экстремали в некоторых классических задачах | 21 |
§ 5. Решение задач (a), (b), (с) | 23 |
§ 6. Лемма Эйлера-Лагранжа и обобщённые функции в смысле Шварца | 33 |
§ 7. Варианты той же леммы | 35 |
§ 8. Доказательство основной формы леммы | 37 |
§ 9. Первая вариация, уравнение Эйлера, трансверсальность | 39 |
§ 10. Парадокс Перрона | 41 |
|
ГЛАВА I. МЕТОД ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ | 44 |
|
§ 11. Введение | 44 |
§ 12. Вариационный алгоритм Гюйгенса | 45 |
§ 13. Связь с элементарным понятием выпуклости | 49 |
§ 14. Снова появляется уравнение Эйлера | 52 |
§ 15. Теорема Малюса | 56 |
§ 16. Достаточные условия инвариантности интеграла Гильберта | 58 |
§ 17. Свойства инвариантности и теорема об огибающей | 60 |
§ 18. Общие замечания и приложение теории к задачам на плоскости | 64 |
§ 19. Необходимые сведения о неподвижных точках и о теоремах |
существования для дифференциальных уравнений и неявных функций | 66 |
|
ГЛАВА II. ДВОЙСТВЕННОСТЬ И ЛОКАЛЬНОЕ ПОГРУЖЕНИЕ | 74 |
|
§ 20. Введение | 74 |
§ 21. Преобразование Лежандра | 74 |
§ 22. Гамильтонианы и их свойства | 75 |
§ 23. Характеристики в смысле Коши | 78 |
§ 24. Двойственность и стандартный гамильтониан в параметрическом |
случае | 80 |
§ 25. Другие допустимые параметрические гамильтонианы | 84 |
§ 26. Локальный переход от параметрического случая к |
непараметрическому | 86 |
§ 27. Погружение экстремалей в трубки «в малом» | 88 |
§ 28. Локальная теория существования решений непараметрических |
вариационных задач и краевых задач для обыкновенных |
дифференциальных уравнений второго порядка | 92 |
§ 29. Локальная параметрическая теория существования решений для |
эллиптического случая | 99 |
|
ГЛАВА III. ПОГРУЖЕНИЕ В ЦЕЛОМ | 108 |
|
§ 30. Введение | 108 |
§ 31. Первая и вторая вариации и условие трансверсальности | 109 |
§ 32. Как обманчива вторая вариация! | 112 |
§ 33. Вторичный гамильтониан | 113 |
§ 34. Геометрическая интерпретация понятия точности | 116 |
§ 35. Отмеченные семейсгва | 119 |
§ 36. Каноническое погружение и фокальные точки | 123 |
§ 37. Теория сопряжённых точек по Якоби | 127 |
§ 38. Индекс устойчивости экстремали | 133 |
§ 39. Вторая ступень теории Морса | 138 |
|
ГЛАВА IV. ГЛОБАЛЬНЫЕ ГАМИЛЬТОНИАНЫ, ВЫПУКЛОСТЬ, |
НЕРАВЕНСТВА И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ | 142 |
|
§ 40. Введение | 142 |
§ 41. Центр тяжести и зона рассеивания | 143 |
§ 42. Выпуклость и теорема Хана-Банаха | 148 |
§ 43. Идейное наследие Георга Кантора | 153 |
§ 44. Двойственность выпуклых фигур | 159 |
§ 45. Двойственность выпуклых функций | 163 |
§ 46. Глобальные гамильтонианы и обновленное вариационное исчисление | 166 |
§ 47. Замечания о классических неравенствах | 170 |
§ 48. Дуальный единичный шар в функциональном пространстве | 172 |
§ 49. Риссовское представление | 180 |
|
ГЛАВА V. ТЕОРЕМЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ И ИХ СЛЕДСТВИЯ | 185 |
|
§ 50. Введение | 185 |
§ 51. Гильбертова конструкция и некоторые её следствия для |
стандартной параметрической задачи | 187 |
§ 52. Параметрическая теория сопряжённых точек и параметрическое |
условие Якоби | 194 |
§ 53. Теорема единственности Тонелли-Каратеодори | 200 |
§ 54. Абсолютный и гомотопический минимумы на Б…и-компактных |
областях и многообразиях | 213 |
§ 55. На пути к автоматической теории существования | 219 |
§ 56. Первая ступень абстрактного подхода: полунепрерывность в |
Б…и-компактном множестве | 224 |
§§ 57, 58, 59 | 229 |
|
ГЛАВА VI. ОБОБЩЁННЫЕ КРИВЫЕ И ПОТОКИ | 230 |
|
§ 60. Введение | 230 |
§ 61. Интуитивные соображения | 231 |
§ 62. Немного о семантике | 236 |
§ 63. Параметрические кривые в вариационном исчислении | 237 |
§ 64. Допустимые кривые — элементы дуального пространства | 240 |
§ 65. Аналогия с человеческой жизнью | 243 |
§ 66. Обобщённые кривые и потоки и их границы | 245 |
§ 67. Параметрическое задание обобщённых кривых | 252 |
§ 68. Существование минимума | 263 |
§ 69. Свойства обобщённых решений | 264 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ I. ЕЩЁ НЕМНОГО ОБ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЯХ ВЫПУКЛОГО |
АНАЛИЗА И ТЕОРИИ ИНТЕГРИРОВАНИЯ | 272 |
|
§ 70. Введение | 272 |
§ 71. Теорема отделимости для выпуклого конуса в С0(А) | 272 |
§ 72. Лемма о недостаточном радиусе | 274 |
§ 73. Дуальная теорема отделимости | 276 |
§ 74. Лемма локализации для Б…и-компактного множества | 278 |
§ 75. Риссовские меры | 279 |
§ 76. Евклидова аппроксимация банаховой вектор-функции | 280 |
§ 77. Элементарная оценка нормы | 281 |
§ 78. Векторное интегрирование | 282 |
§ 79. Замыкание выпуклой оболочки | 283 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ II. СТРУКТУРА ОБОБЩЁННЫХ ПОТОКОВ И ИХ |
РОЛЬ В ВАРИАЦИОННОМ ИСЧИСЛЕНИИ | 285 |
|
§ 80. Введение | 285 |
§ 81. Полигональные потоки | 286 |
§ 82. Основы современной двойственности в вариационном исчислении | 289 |
§ 83. Элементарная форма вариационного принципа выпуклости | 290 |
§ 84. Первое расширение | 291 |
§ 85. Принцип расширения и первая теорема замыкания для обобщённых |
потоков | 293 |
§ 86. Дальнейшее расширение: плотные потоки и их границы | 294 |
§ 87. Предварительные сведения о смесях и о лагранжевом представлении | 297 |
§ 88. Дополнительные сведения о мерах, смесях и плотных потоках | 300 |
§ 89. Лагранжево представление плотного потока | 307 |
|
ТОМ II. ТЕОРИЯ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ |
|
ВСТУПЛЕНИЕ. ЧТО ТАКОЕ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО |
УПРАВЛЕНИЯ | 315 |
|
§ 1. Введение | 315 |
§ 2. Правило множителей | 317 |
§ 3. Оптимальное управление и задача Лагранжа | 319 |
§ 4. Печальные факты жизни | 321 |
§ 5. Первая поправка к уравнению Эйлера и правилу множителей | 322 |
§ 6. Условие Вейерштрасса, трансверсальность, гамильтонианы и |
усовершенствованный рецепт Эйлера | 325 |
§ 7. Классические гамильтонианы с ограничениями | 328 |
§ 8. Управления и принцип максимума | 334 |
§ 9. Принцип максимума и его частные случаи как определения | 338 |
§ 10. Решение двух элементарных задач об оптимальном быстродействии | 342 |
|
ГЛАВА I. НАИВНАЯ ТЕОРИЯ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ | 355 |
|
§ 11. Введение | 355 |
§ 12. Дискретное время и программирование | 357 |
§ 13. Некоторые замечания о линейных дифференциальных уравнениях | 361 |
§ 14. Подозрительные на оптимальность решения в простейшей задаче об |
оптимальном быстродействии | 365 |
§ 15. Единственность и оптимальность | 368 |
§ 16. Двумерные задачи: моменты переключений и основные конструкции | 370 |
§ 17. Исследование случая (а) | 375 |
§ 18. Исследование случая (b1) | 377 |
§ 19. Исследование случая (b2) | 381 |
|
ГЛАВА II. ПРИМЕНЕНИЕ СТАНДАРТНЫХ МЕТОДОВ ВАРИАЦИОННОГО |
ИСЧИСЛЕНИЯ К ЗАДАЧАМ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ | 384 |
|
§ 20. Введение | 384 |
§ 21. Траектории и трассы | 387 |
§ 22. Условие синхронизации, стандартная проекция и представительное |
отображение | 391 |
§ 23. Пучок трасс | 393 |
§ 24. Инвариантный интеграл Гильберта | 396 |
§ 25. Вспомогательные леммы | 400 |
§ 26. Теорема Малюса | 403 |
§ 27. Цепь трасс | 405 |
§ 28. Соединение фрагментов кривых | 406 |
§ 29. Фундаментальная теорема и её следствия | 410 |
|
ГЛАВА III. ОБОБЩЁННОЕ ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ | 414 |
|
§ 30. Введение | 414 |
§ 31. Празадача | 419 |
§ 32. Снова семантика | 421 |
§ 33. Стандартные управления и скользящие режимы в дифференциальных |
уравнениях | 424 |
§ 34. Принцип отдыха на полпути и лемма Филиппова | 430 |
§ 35. Единственность и ключевая лемма об аппроксимациях | 437 |
§ 36. Распределённые управления | 442 |
§ 37. Правильная постановка задач оптимального управления | 448 |
§ 38. Принцип минимума Гильберта | 452 |
§ 39. Принцип максимума Понтрягина | 453 |
§ 39А. Возмущение | 460 |
§ 39В. Редукция к теореме отделимости | 465 |
§ 39С. Эквивалентная форма условия отделимости | 468 |
§ 39D. Доказательство принципа максимума | 470 |
§ 39Е. Эпилог | 472 |
|
ЛИТЕРАТУРА | 473 |
|
ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ | 479 |
|
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ | 480 |