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Studentischer Arbeitskreis Optimierungssysteme
OPT:SYS Arbeitskreis Optimierungssysteme


Unsere studentische Arbeitsgruppe

Der Arbeitskreis Optimierungssysteme ist eine studentische Arbeitsgruppe, die an aktuellen Forschungsaufgaben mitwirkt und sich mit interdisziplinären Fragenstellungen der Logistik, Produktionswirtschaft und Informatik beschäftigt. Der Arbeitskreis setzt sich sowohl aus studentischen als auch aus wissenschaftlichen Mitarbeitern zusammen, die gemeinsam an verschiedenen Problemstellungen arbeiten.

Diese umfassen einerseits die grundlegende Auseinandersetzung mit der Theorie, aber auch praktische Aufgaben, wie das Umsetzen und die Evaluation verschiedener Optimierungsmethoden. Gegenstand unserer Arbeiten sind vorwiegend sehr komplexe Problemstellungen, deren Lösung sich äußerst schwierig gestaltet, wie Probleme der Maschinenbelegungsplanung und der Touren- und Rundreiseplanung.

Unser wesentlicher Schwerpunkt sind hierbei naturanaloge Optimierungsverfahren, die nicht nur beeindruckende Ergebnisse für derartige Probleme erzielen können, sondern gleichsam ein sehr spannendes Wissenschaftsgebiet umfassen. Beispiele solcher aus der Bionik stammenden Verfahren sind Evolutionäre Verfahren oder Ameisenalgorithmen (Ant Colony Optimization). Aber auch mathematische Methoden zur exakten Lösung von Optimierungsproblemen sind Bestandteil unserer Forschungsarbeit. Evolutionäre Verfahren simulieren den Prozess der Evolution entsprechend der Evolutionstheorie. In der Evolution geht es darum, dass eine Population von Individuen sich möglichst schnell und vor allem möglichst gut an eine Umwelt anpasst, um ihr Weiterbestehen sicherzustellen. In evolutionären Optimierungssystemen werden mögliche Lösungsvarianten für ein Problem als Individuum repräsentiert, deren Population sich möglichst gut an vorgegebene Ziele bzw. gewünschten Eigenschaften der Problemlösung anpassen, wie beispielsweise niedrige Kosten, kurze Zeiten usw.

Ameisenalgorithmen sind Verfahren, die das Verhalten von Ameisen adaptieren, die sich auf der Suche nach Futter befinden. Ameisen sind staatenbildende Insekten, die erstaunliche Fähigkeiten hinsichtlich einer kollektiven Intelligenz entwickelt haben. Bei der Suche nach Futter hinterlassen sie sog. Pheromone, d.h. Duftstoffe, die nachfolgende Ameisen wahrnehmen und zu ihrer Orientierung nutzen können. Bestimmte Ameisenarten haben über diese Kommunikationsform ein kollektives Verhalten entwickelt, dass es ihnen ermöglicht, innerhalb sehr kurzer Zeit, kürzeste Wege zwischen einer Futterquelle und dem Ameisenhaufen bzw. -nest zu finden und somit in kürzester Zeit die maximale Futtermenge in das Nest zu transportieren.

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