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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 findet als Online-Kurs in Zoom statt. Neben vorgefertigten Lerneinheiten gibt es Online-Termine, zu denen Sie Fragen zu den Materialien stellen knnen (Inverted-Classroom-Prinzip). Auch die bungen finden online statt. ber das Online-Forum knnen Sie Fragen stellen, die von den Mitarbeitern oder anderen Studenten beantwortet werden. Hier haben Sie auch die Mglichkeit, sich mit anderen Studenten zu vernetzen und bungen gemeinsam zu bearbeiten.

Alle fr den Kurs in HisInOne registrierten Studenten erhalten das Passwort fr das Zoom meeting sowie fr den Zugriff auf die Kursmaterialien und das Online-Forum per E-Mail zugesendet.
Vorlesung:
(1 SWS)
Freitag, 10-12,
Online

Übungen:
(1 SWS)

via online forum
Kontakt: Jan Bechtold, Yassine Marrakchi

Beginn: Freitag, 6.11.2020

ECTS Credits: 3

Semester:   3

Voraussetzungen: Grundvorlesungen in der Mathematik

Sprache und Prüfung: Die Vorlesung ist in deutscher Sprache.

Sonstige Hinweise:


Themen und Termine:

Einführung

(6.11.) Folien, Aufzeichnung Online-Vorlesung in Zoom
Übungsvorbereitung

Gradientenverfahren

(13.11.) Folien
Online Lecture 2a
Richtungsableitung
Online Lecture 2b
Online Lecture 2c

Newton und Quasi-Newton-Verfahren

(27.11.) Folien
Online Lecture 3a 
Online Lecture 3b 
Online Lecture 3c 

Optimierung mit Nebenbedingungen

(18.12.) Folien
Online Lecture 4a
Online Lecture 4b
Online Lecture 4c

Lineare Programmierung

(08.01.) Folien
Online Lecture 5a
Online Lecture 5b
Online Lecture 5c

Nichtlineare Optimierung (Moritz Diehl)

(22.01.) Folien & Aufzeichnungen
(29.01.) Folien & Aufzeichnungen

Kombinatorische Optimierung

(12.02.) Folien
Aufzeichnung