Home
Uni-Logo
 

Optimierung

Prof. Thomas Brox

Bei Optimierungsverfahren handelt es sich um Algorithmen, denen eine konkrete Zielfunktion zugrunde liegt, die es zu optimieren gilt. Für fast alle mathematisch fundierten Algorithmen ist dies der Fall. Optimierungsprobleme lassen sich in verschiedene Kategorien einteilen, die unterschiedlich schwierig sind. Eine Unterscheidung basiert zum Beispiel darauf, ob das Problem auf kontinuierlichen oder diskreten Variablen definiert ist, eine andere darauf, ob es Nebenbedingungen gibt oder nicht. In dieser Vorlesung werden die grundlegenden Verfahren und Konzepte der Optimierung vorgestellt. Das Hauptaugenmerk liegt auf kontinuierlicher Optimierung, da die grundlegenden kombinatorischen Probleme bereits in anderen Informatikvorlesungen behandelt werden. Ziel ist, dass Sie nach der Vorlesung auch Literatur zu spezielleren Optimierungsverfahren verstehen. Die Vorlesung wird von größtenteils praktischen übungen begleitet. In Python können einfachere Verfahren selbst implementiert und komplexere Verfahren ausprobiert werden.

Die Vorlesung fand seit einschlie�lich 2019 im Inverted Classroom Format statt. Neben vorgefertigten Lerneinheiten gab es Präsenz-Termine, zu denen Sie Fragen zu den Materialien stellen und schwierige Sachverhalte noch einmal erklärt werden können. Es wird dieses Jahr eruiert, ob die Vorlesung als Inverted Classroom oder als klassische Vorlesung stattfinden soll. Die Übungsbesprechungen finden in Präsenz statt. Zusätzlich steht ein Online-Forum zur Verfügung, über das Sie sich mit anderen Studenten austauschen können.

Der Abschnitt zu Nichtlinearer Optimierung wird von Prof. Moritz Diehl gehalten, und umfasst zwei Vorlesungen und eine Übung. Die Übung wird von Florian Messerer betreut. Weitere Informationen zu diesem Abschnitt der Vorlesung finden Sie hier.
>
Vorlesung:
(1 SWS)
Montag, 14:15, Raum 101-00-010/014

Übungen:
(1 SWS)

Montag, 14:15, Raum 101-00-010/014
Kontakt: David Hoffmann, Simon Schrodi
Beginn: Donnerstag, 19.10.2023

ECTS Credits: 3

Semester:   3

Voraussetzungen: Grundvorlesungen in der Mathematik

Sprache und Prüfung: Die Vorlesung ist in deutscher Sprache.

Am 18.4. 13:15-13:45 können Sie sich Ihre Klausur in 52-1-33 ansehen. Sie benötigen dafür einen Ausweis.

Wir empfehlen, dass Sie unter möglichst realen Bedingungen die Probeklausur durcharbeiten. Die Musterlösung dazu sollten Sie sich erst hinterher ansehen. Disclaimer: Die Klausur wird (natürlich) etwas anders aussehen.



Themen und Termine:

Das angegebene Datum gilt jeweils für die Präsenztermine. Eine Möglichkeit zur Teilnahme online besteht nicht. Vorlesungen und Übungen werden nicht (neu) aufgezeichnet.

Einführung (normale Präsenzvorlesung)

(19.10.) Folien Aufzeichnung

Gradientenverfahren

(26.10.) Folien
Online Lecture 2a
Richtungsableitung
Online Lecture 2b
Online Lecture 2c
(30.10.)Übung Folien Musterlösung

Newton und Quasi-Newton-Verfahren

(6.11.) Folien
Online Lecture 3a
Online Lecture 3b
Online Lecture 3c
(13.11.)Übung Musterlösung
(20.11.)Übung Musterlösung

Optimierung mit Nebenbedingungen

(27.11.) Folien
Online Lecture 4a
Online Lecture 4b
Online Lecture 4c
(4.12.) Übung Musterlösung Aufnahme

Lineare Programmierung

(11.12.) Folien
Online Lecture 5a
Online Lecture 5b
Online Lecture 5c
(18.12.) Übung Musterlösung

Nichtlineare Optimierung (Moritz Diehl)

(8.1.) Folien & Aufzeichnungen
(15.1.) Folien & Aufzeichnungen
(22.1.)Übung

Kombinatorische Optimierung

(29.1.) Folien
Online Lecture 8a
Online Lecture 8b
Online Lecture 8c
Online Lecture 8d