Detail předmětu

Počítačové řešení optimalizačních úloh

FSI-VOUAk. rok: 2022/2023

Předmět seznamuje studenty se základními pojmy optimalizace a použitím vhodného softwaru. Následně jsou řešeny optimalizační úlohy v inženýrství. Hlavní náplni předmětu je rozpoznávání a použití vhodného modelu a metod pro konkrétní inženýrské úlohy.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

7

Garant předmětu

doc. Ing. Jakub Kůdela, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Výsledky učení předmětu

Student získá dovednost pro daný inženýrský problém rozpoznat vhodný optimalizační model. Dále tento model implementovat v adekvátně zvoleném software a provést analýzu výsledného řešení.

Prerekvizity

Základy diferenciálního a integrálního počtu, lineární algebry, pravděpodobnosti a statistiky, a programování.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky mají charakter výkladu teorie, základních principů a názorné demonstrace na konkrétních příkladech. Cvičení budou následovat přednášky a budou počítačového charakteru.

Způsob a kritéria hodnocení

Předmět bude ukončen klasifikovaným zápočtem. Studenti vypracují projekt na konkrétní téma. Student bude hodnocen dle stupnice ECTS.

Pracovní stáže

Studenti budou vysíláni na stáže dle smluv a aktálně nabízených předmětů na partnerských univerzitách.

Učební cíle

Důraz je kladen na získání aplikačně využitelných znalostí modelů a metod řešení optimalizačních problémů s důrazem na počítačovou podporu a využití dostupného software.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Kontrolovaná účast na cvičení.

Doporučené volitelné složky programu

Williams, H.P. Model Building in Mathematical Programming, 4th edition. J.Wiley and Sons, 2012. (EN)
Boyd, S.P. a Vanderberghe, L. Convex Optimization, Cambridge University Press, 2004. (EN)

Základní literatura

Boyd, S.P. a Vandenberghe, L. Convex Optimization, Cambridge University Press, 2004. (EN)
Williams, H.P. Model Building in Mathematical Programming, 4th edition. J.Wiley and Sons, 2012. (EN)

Doporučená literatura

Boyd, S.P. a Vandenberghe, L. Convex Optimization, Cambridge University Press, 2004. (EN)
Klapka,J. a kol.: Metody operačního výzkumu. FSI, 2001. (CS)
Williams, H.P. Model Building in Mathematical Programming, 4th edition. J.Wiley and Sons, 2012. (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-STR-P bakalářský

    specializace AIŘ , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program CŽV celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    obor CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jakub Kůdela, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do optimalizace (základní pojmy).
2. Software nástroje pro optimalizaci – jazyky/prostředí: EXCEL, MATLAB, Julia. Použití řešičů.
3. - 5. Optimalizační úlohy v inženýrství, typy optimalizačních modelů (lineární, kvadratické, konvexní, apod.).
6. - 7. Celočíselné úlohy – aplikace v logistice, rozvrhování, apod.
8. Linearizace úloh, modelování pomocí SOS1 a SOS2 proměnných.
9. Black-box optimalizace a optimalizace v simulačním prostředí.
10. Dynamické optimalizační modely.
11. - 13. Modely s neurčitými daty – stochastické a robustní formulace.

Cvičení s počítačovou podporou

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jakub Kůdela, Ph.D.

Osnova

Cvičení navazuje na látku probranou na přednášce. Hlavní důraz je kladen na softwarovou implementaci.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz