در این پایان نامه ابتدا یک روش ناحیه اطمینان جدید برای حل مسائل بهنه سازی نامقید ارائه می گردد. سپس به مبحث حل دستگاه های معادلات غیر خطی پرداخته می شود. در این راستا همگرایی سراسری روش های سکانت چند گامی بررسی و اثبات می شود و در ادامه یک روش مبتنی بر تصویر دوگانه برای حل دستگاه های معادلات یکنوا ارائه و یک جستجوی خطی جدید برای ساختن ابرصفحه جدا کننده در روش های مبتنی بر تصویر پیشنهاد می گردد.