本书介绍了化的基本概念、典型案例、基本理论和优化算法。典型案例来自数据科学、机器学习、人工智能、图像和信号处理等领域，基本理论涵盖解的存在性和性、各类优化问题的一阶或二阶性条件、对偶理论等，优化算法包括无约束优化算法、约束优化算法、复合优化算法。全书案例丰富，理论翔实，展现了化的实践算法理论实践这一特点。书中配备了适量的习题，这些习题难易兼顾、层次分明，为正文的内容提供补充，并可检验读者的学习效果。 本书可作为高等院校数据科学专业的教材或参考书，供研究生和本科高年级学生使用，也可供从事图像和信号处理、大数据分析、人工智能等领域的科技工作者参考。