Optimierung für Ingenieure (mit Praktikum) (OptIngVP)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Optimization for Engineers (with lab exercise))

Lehrveranstaltungen:

• • Optimierung für Ingenieure (Optimization for Engineers)
    (Vorlesung mit Übung, 3 SWS, Johannes Hild, Mi, Fr, 8:30 - 10:00, 0.154-115; Exercise class instead of lecture every second wednesday)
  • Übungen zur Optimierung für Ingenieure (Lab Exercise Optimization for Engineers)
    (Übung, 2 SWS, Johannes Hild)

Empfohlene Voraussetzungen:

Besuch der Vorlesung Mathematik für Ingenieure I, II und III (Analysis (insbesondere Vektoranalysis), Lineare Algebra)

Inhalt:

Verfahren der nichtlinearen Optimierung und der kombinatorischen Optimierung und deren theoretische Grundlagen

• Nichtlineare unrestringierte Optimierung (Abstiegsverfahren, konjugierte Gradienten, Kleinste Quadrate Probleme)

• Nichtlineare restringierte kontinuierliche Optimierung (KKT Bedingungen, Penalty- Barriere-Verfahren, Gradientenprojektionsverfahren)

• Lineare Optimierung, ganzzahlige Optimierung (Simplex Verfahren. Kürzeste Wege, Verfahren, Software)

Engineers typically design and improve systems. Optimization methods help to identify interesting alternatives in this process. So optimization can be seen as a tool for decision support. In mathematical terms, optimization (or mathematical programming) is the study of maximizing or minimizing functions subject to specific boundary conditions or constraints. At the end of this course, students should

• know the different types of problems in unconstrainded and constrained optimization and the corresponding optimality conditions

• be able to choose a suitable method depending on the type of the optimization problem

• know how fast the algorithms converge

• be able to solve the optimization problems numerically.
  

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• können die verschiedenen Typen von Optimierungsproblemen erkennen und geeignete Berechnungsverfahren auswählen

• haben Einblick in Qualitäten und Grenzen der Methoden

• können Optimierungsprobleme numerisch lösen

Literatur:

Kelley, C. T.: Iterative Methods for Optimization. Frontiers in Applied Mathematics 18, SIAM Philadelphia 1999;
Jarre, F.:Optimierung, Springer 2003;
Hamacher, H.W. and K. Klamroth, K.:Linear and Network Optimization: bilingual textbook. Vieweg 2000

Organisatorisches:

Diese Vorlesung richtet sich an Studierende der Technischen Fakultät aller Fachrichtungen und ist geeignet als Wahlfach im Bachelor- und im Master-Studium.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Angewandte Mathematik | Optimierung für Ingenieure mit Praktikum)
2. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2013 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Angewandte Mathematik | Optimierung für Ingenieure mit Praktikum)
3. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2007 | Nebenfächer | Nebenfach Mathematik | Optimierung für Ingenieure mit Praktikum)
4. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009s | Nebenfach | Nebenfach Mathematik | Optimierung für Ingenieure mit Praktikum)
5. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009w | Nebenfach | Nebenfach Mathematik | Optimierung für Ingenieure mit Praktikum)
6. Informatik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Nebenfach | Nebenfach Mathematik | Optimierung für Ingenieure mit Praktikum)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Optimierung für Ingenieure (Prüfungsnummer: 40501)

(englischer Titel: Optimization for Engineers)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2014, 1. Wdh.: WS 2014/2015

1. Prüfer:

Johannes Hild

Termin: 14.07.2014, 12:30 Uhr, Ort: H11
Termin: 02.02.2015, 12:30 Uhr, Ort: H12
Termin: 20.07.2015, 13:15 Uhr, Ort: Hörsaal H11
Termin: 19.02.2016, 13:30 Uhr, Ort: Hörsaal H12

Optimierung für Ingenieure - Übungen (Prüfungsnummer: 40602)

Prüfungsleistung, Studienleistung, unbenotet

Erstablegung: SS 2014

1. Prüfer:

Johannes Hild

Termin: 14.07.2014
Termin: 20.07.2015