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Professur Numerische Mathematik (Partielle Differentialgleichungen)
Professur Numerische Mathematik (Partielle Differentialgleichungen)
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Optimierung für Nichtmathematiker (2V, 2Ü) Prof. Herzog, WS2016/17

Diese Lehrveranstaltung richtet sich an Studierende aus den ingenieur- und wirtschaftswissenschaftlichen Studiengängen im Masterstudium sowie alle Interessierten.

Inhalt

Die mathematische Optimierung beschäftigt sich mit der Aufgabe, eine Zielfunktion unter Einhaltung von Beschränkungen zu minimieren oder zu maximieren. Anhand von Fallbeispielen aus verschiedenen Disziplinen werden zahlreiche Optimierungsaufgaben mathematisch modelliert und mit Hilfe vorhandener Verfahren aus der Matlab Optimization Toolbox gelöst. Die erhaltenen Lösungen werden anschließend überprüft und bewertet. Auch die Grundlagen der verwendeten Algorithmen werden vorgestellt.
Weitere Informationen zu dieser Lehrveranstaltung finden Sie

Ziele der Lehrveranstaltung

Ziele der Lehrveranstaltung sind

Vorkenntnisse

Voraussetzung für die Teilnahme sind Grundkenntnisse in der linearen Algebra (Matrizen, Vektoren) sowie in der Differentialrechnung für Funktionen mehrerer Variabler (partielle Ableitung, Gradient). Bei der Auffrischung können Sie zum Beispiel auf die hier genannte Literatur zurückgreifen.

Aktuelles

30.01.2017 Das Skript wurde aktualisiert (Tippfehler entfernt).
03.01.2017 Prüfungstermine werden ab sofort vergeben.
16.11.2016 Der Kurs vom Mittwoch 16.11. (Buß- und Bettag) wird auf Donnerstag 17.11. um 15:30 verlegt.
07.11.2016 Das Skript wurde aktualisiert. Die Änderungen betreffend hauptsächlich Kapitel 3, um auf die Entfernung des primalen Simplex-Verfahrens in Matlab R2016b zu reagieren.
20.10.2016 Alle, die noch keinen Login für den Computerpool des Mathematischen Rechenzentrums (MRZ) haben, sollen sich diesen bitte bei Margit Matt (Reichenhainer Straße 39, Zimmer 704) abholen. Das Login ist erforderlich, um an den Übungen teilzunehmen.
09.10.2016 Sprechzeit Roland Herzog: Dienstag 11:00 - 11:45 Uhr und nach Vereinbarung; in der vorlesungsfreien Zeit nur nach Vereinbarung
Sprechzeit Tommy Etling: jederzeit bei Anwesenheit
Sprechzeit Ailyn Stötzner: jederzeit bei Anwesenheit
06.09.2016 Die Vorlesung am Montag, den 31.10.2016 wird aufgrund des Feiertages verschoben auf Dienstag, 01.11.2017, 17:15 Uhr in W012.
19.09.2016 Die Einschreibung in OPAL ist online. Siehe den Punkt "Termine" darunter.
06.09.2016 Die Lehrveranstaltung beginnt mit der Vorlesung am Montag, den 10.10.2016.

Termine

Bitte schreiben Sie sich rechtzeitig vor der ersten Übung in OPAL in einem Kurs ein, damit Ihnen der Zugang zu den Computer in der Übung ermöglicht werden kann. Bitte beachten Sie dabei, dass die Übungen bei Frau Stötzner und Herrn Etling auf Deutsch gehalten werden, während die Übungen von Dr. Shklyarov auf Englisch gehalten wird.
Art Dozent Tag Zeit Raum Auswahl
Vorlesung Prof. Roland Herzog
Montag 09:15-10:45 2/W012
Übung Tommy Etling
Montag 13:45-15:15 2/39/738
Übung Sebastian Richter
Freitag 07:30-09:00 2/39/738
Übung Dr. Dmytro Shklyarov
Mittwoch 17:15-18:45 2/39/738
Übung Ailyn Stötzner
Mittwoch 13:45-15:15 2/39/738

Vorlesung

Material zur Vorlesung

Ergänzende Literatur

Dokumentation der Matlab Optimization Toolbox: Optimierung allgemein: Lineare Optimierung: Ganzzahlige Optimierung: Konvexe Analysis und konvexe Optimierung: Nichtlineare Optimierung:

Übung

Die Übungen finden, ggf. in Gruppenarbeit, am Rechner statt. Die Teilnahme an der Übung wird dringend empfohlen.

Material zur Übung

ÜbungZusätzliches Material
1. Übungsblatt (10.10.2016)
2. Übungsblatt (17.10.2016)
3. Übungsblatt (24.10.2016)
4. Übungsblatt (31.10.2016)
5. Übungsblatt (07.11.2016)
6. Übungsblatt (14.11.2016)
7. Übungsblatt (21.11.2016)
8. Übungsblatt (28.11.2016)
9. Übungsblatt (05.12.2016)
10. Übungsblatt (12.12.2016)
11. Übungsblatt (02.01.2017)
12. Übungsblatt (09.01.2017)
13. Übungsblatt (16.01.2017)
14. Übungsblatt (23.01.2017)
15. Übungsblatt (30.01.2017)

Benutzung von Matlab

Es gibt folgende Möglichkeiten für den Aufruf von Matlab auf den Rechnern im MRZ-Pool, in dem Übungen stattfinden:
  • Windows: Start / Alle Programme / Mathematik / Matlab / Matlab2016b
  • Linux: Auf dem Desktop im Folder applications:/Mathe/ klicken auf Mathematical programs / Matlab R2016b
  • Linux: Eingabe von matlab in einer Linux-Konsole
Die grafische Oberfläche zur Optimierungstoolbox erreichen Sie durch Eingabe von optimtool in Matlab oder dort über den Reiter Apps / Optimization.

Matlab-Einführungen

Es wird empfohlen, dass Sie sich durch den Besuch der Übungen und im Selbststudium mit den Grundlagen von Matlab vertraut machen (nicht nur für diese Lehrveranstaltung). Material dazu finden Sie hier.

Prüfung

Zum Abschluss dieser Lehrveranstaltung findet eine 30-minütige mündliche Prüfung (in deutscher oder englischer Sprache) über den Inhalt von Vorlesung und Übung statt. Vor der Prüfung gibt es eine 15-minütige Vorbereitungszeit, in der eine Aufgabe selbstständig bearbeitet wird, welche im Anschluss den ersten Teil der mündlichen Prüfung ausmacht. Am Tag der Prüfung erfahren Sie an einem Aushang vor dem Büro von Prof. Herzog (Reichenhainer Str. 41, Zimmer 604), wo Sie die Aufgabe erhalten und vorbereiten können. Seien Sie also bitte 20 Minuten vor dem vereinbarten Beginn Ihrer Prüfung dort.

Prüfungstermine sind an folgenden Tagen möglich:
  • Montag, 20.02.2017
  • Dienstag, 21.02.2017
  • Mittwoch, 22.02.2017
  • Donnerstag, 23.02.2017
  • Freitag, 24.02.2017
Termine werden ab sofort über das Sekretariat (Anne-Kristin Glanzberg, Reichenhainer Str. 41, Zimmer 607) vergeben. Bitte beachten Sie, dass die Anfangszeiten der Prüfungen in der Anmeldeliste die Vorbereitungszeit nicht beinhaltet, d.h. seien Sie 20 Minuten eher da.