Optimierung für Ingenieure (OptIng)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Optimization for Engineers)

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)

Empfohlene Voraussetzungen:

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

Inhalt:

Grundlagen der Verfahren der nichtlinearen Optimierung und der kombinatorischen Optimierung

• 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 kennen geeignete Berechnungsverfahren

• haben einen theoretischen Einblick in Qualitäten und Grenzen der Methoden
  

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. Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science): ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2008 | 1.-3. Wahlpflichtmodul (ohne Praktikum) | 1.-3. Wahlpflichtmodul | Optimierung für Ingenieure)
2. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Angewandte Mathematik | Optimierung für Ingenieure)
3. Life Science Engineering (Master of Science): ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2007 | 1.-5. Wahlpflichtmodul | Wahlpflichtmodule | Optimierung für Ingenieure)

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