| Modulnummer / Modulcode | WP-ME-MA-39 |
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| Modulname | Optimization Methods |
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| Art des Moduls | Wahlpflicht |
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| Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele | Studierende können:
- Typen von Optimierungsproblemen klassifizieren,
- geeignete mathematische Darstellungen von technischen Optimierungsaufgaben bestimmen,
- die Lösung von Optimierungsaufgaben berechnen,
- die theoretischen Prinzipien der Optimierung durchschauen und algorithmischen Lösungsansätzen zuordnen,
- die Optimalität eines Lösungsvorschlags für ein gegebenes Entscheidungsproblem beurteilen,
- und verschiedene Algorithmen zur mathematischen Optimierung implementieren und anwenden.
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| Lehrveranstaltungsarten | VLmP (3 SWS), Ü (1 SWS) |
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| Lehrinhalte |
- Einführung in die Optimierung mathematischer Funktionen, Anwendungsbeispiele;
- Klassen von Optimierungsproblemen;
- Unbeschränkte Optimierung: Optimalitätskriterien, Liniensuche, Trust-Region, Konjugierte Gradienten, Quasi-Newton-Verfahren, Ableitungsfreie Verfahren, Methode kleinster Quadrate;
- Optimierung unter Beschränkungen: Optimalitätskriterien, Dualität, Simplexverfahren, Innere-Punkte-Methoden, Quadratische Programmierung, Straffunktionsverfahren, erweitere Lagrangefunktionen, Sequentielle Quadratische Programmierung;
- Diskrete Optimierung: Einführung, Graphensuche, Ganzzahlige lineare Programmierung;
- Gemischt-Ganzzahlige Optimierung: Schnittebenenverfahren, Branch-and-Bound, Branch-and-Cut, Lagrange-Relaxierung
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| Titel der Lehrveranstaltungen | Optimization Methods |
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| Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) | Präsenzveranstaltungen im Inverted-Classroom-Format, Selbststudium von Unterlagen und Videos, Lösung von Aufgabenblättern |
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| Verwendbarkeit des Moduls | |
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| Dauer des Moduls | ein Semester |
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| Häufigkeit des Angebotes | jährlich im Wintersemester |
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| Sprache | Englisch |
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| Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul | |
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| Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul | keine |
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| Studentischer Arbeitsaufwand | 180 h (60 h Präsenz + 120 h Selbststudium) |
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| Studienleistungen | Studienleistung S1: Werden vom Dozenten zu Beginn des Semesters festgelegt |
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| Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung | Studienleistung S1
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| Prüfungsleistungen | Klausur (90 Min.) oder mündliche Prüfung (ca. 30 Min.) |
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| Anzahl Credits (ECTS) | 6 cp, davon 1 cp für Schlüsselkompetenzen |
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| Lehreinheit | Elektrotechnik |
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| Modulverantwortliche/r | Prof. Dr. Olaf Stursberg |
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| Lehrende | Prof. Dr. Olaf Stursberg und Mitarbeitende |
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| Medienformen | Skript, Videos, Übungsaufgaben, Projektion, Tafel |
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| Literatur |
- J. Nocedal, S.J. Wright: Numerical Optimization. Springer, 2006.
- M. Papageorgiou: Optimierung, Oldenbourg-Verlag, 2000.
- G. Nemhauser: Integer and Combinatorial Optimization. Wiley, 1999.
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