Optimization, Regression and Forecasting

Renewable Energy and Energy Efficiency - Management, Engineering and Application, Master (PO-2026)

Eindeutige ModulnummerETechn-9700-M
Modulnummer / ModulcodeW-GUC-01
ModulnameOptimization, Regression and Forecasting
Art des ModulsWahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Grundlegende Theorien und Berechnungsmethoden, die in der (computergestützten) Optimierungsanalyse, Produktivitätsanalyse, Prognosetechniken, Regressions- und Korrelationsanalyse, Management, Terminplanung und Gesamtplanung verwendet werden

Nach erfolgreicher Teilnahme am Kurs Linear and Non-Linear Optimization sind die Studierenden in der Lage:

  • Wissen und Verständnis:
    • die Zielfunktion, die holonomen und nicht-holonomen Nebenbedingungen zu identifizieren
    • die Lagrange-Funktion zu bilden und die optimalen Variablen und Lagrange-Multiplikatoren zu berechnen
    • die Hesse-Matrix zu bilden und die hinreichenden Bedingungen zweiter Ordnung des Optimierungsproblems zu analysieren
    • Optimierungstechniken wie die Gradientenabstiegsmethode, die Gauss-Newton-Methode und die Levenberg-Marquardt-Methode zu vergleichen
  • Intellektuelle Fähigkeiten:
    • Formulierung des Optimierungsproblems durch die Fähigkeit, zwischen Zielfunktionen und Nebenbedingungen zu unterscheiden
    • Fähigkeit, die Optimierung numerisch zu lösen
    • Fähigkeit, das geeignete Optimierungsproblem auf der Grundlage der Nebenbedingungen und der Dynamik des Prozesses auszuwählen

Nach erfolgreicher Teilnahme am Kurs Production and Operations Management sind die Studierenden in der Lage:

  • Wissen und Verständnis:
    • die Produktivitätsanalyse und ihre Anwendung zu definieren
    • verschiedene Prognosetechniken zu beschreiben
    • Regressionstechniken zu beschreiben
    • Bestandstechniken zu beschreiben
    • die Gesamtplanung zu erklären
    • die Projektplanung zu definieren
  • Berufliche und praktische Fähigkeiten:
    • Vorhersage neuer Anforderungen des global wettbewerbsorientierten Geschäftsumfelds Hervorhebung der Bedeutung von Veränderung, Erleichterung des Lernens, funktionsübergreifender Teamarbeit, Wissenserfassung und Analyse in Fertigungsunternehmen
    • Einreichung eines Kursprojekts, in dem der Projektprozess der Initiierung, Planung, Durchführung, Steuerung und des Abschlusses des Projekts anhand von Fallstudien angewendet wird
  • Intellektuelle Fähigkeiten:
    • ein Verständnis für die strategische Bedeutung von Fertigungssystemen, Produktions- und Betriebssystemen entwickeln
    • die Beziehung zwischen Fertigung und verwandten Dienstleistern und anderen Geschäftsfunktionen wie Personalwesen, Einkauf, Marketing, Finanzen usw. erkennen
    • Prognosen mit verschiedenen Techniken berechnen
    • qualitative und quantitative Methoden von Bestandsmodellen anwenden
    • proaktive und reaktive Planungsstrategien anwenden
    • den Zeitpunkt der Nutzung verschiedener Ressourcen in einer Organisation berechnen
  • Allgemeine und übertragbare Fähigkeiten:
    • Einsatz von kritischem Denken zur Lösung von Problemen im Bereich der Qualitätskontrolle
    • Anwendung selbstständigen Lernens zum Aufbau einer Wissensbasis
    • Arbeit im Team
LehrveranstaltungsartenVLmP+Ü (4 SWS); VLmP+Ü (4 SWS)
Lehrinhalte

Linear and Non-Linear Optimization

  • Optimization analysis
  • Lagrangian function and Hessian matrix
  • Gradient descent method
  • Gauss-Newton method and the Levenberg-Marquardt method
  • Different non linear optimization methods

Production and Operations Management

  • Productivity analysis
  • Forecasting techniques
  • Regression and correlation analysis
  • Inventory
  • Management
  • Aggregate planning
  • Materials requirements planning (MRP)
  • Scheduling
  • It also allows more emphasis on computer solutions with excel spreadsheets
Titel der LehrveranstaltungenLinear and Non-Linear Optimization; Production and Operations Management
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen)lecture, exercise
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls1 Semester
Häufigkeit des Angebotesjährlich im Wintersemester
SpracheEnglish
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul keine
Studentischer Arbeitsaufwand300 Stunden (120 h Präsenzstudium; 180 h Selbststudium)
Studienleistungenkeine
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistungkeine
PrüfungsleistungenPrüfungsleistung P1: Linear and Non-Linear Optimization - Zwischenprüfungen (1/3); Klausur (90 min) (2/3)
Notengewichtung P1: 50%
Prüfungsleistung P2: Production and Operations Management - Zwischenprüfungen (1/3); Klausur (90 min) (2/3)
Notengewichtung P2: 50%
Anzahl Credits (ECTS)10 cp
LehreinheitElektrotechnik
Modulverantwortliche/rProf. Dahlhaus
LehrendeEberhard Roos
Medienformenblack board and beamer, case studies in groups, lab experiments, measurements
Literatur
Bemerkungen

10 cp (5 cp - Linear and Non-Linear Optimization; 5 cp - Production and Operations Management)