Detail předmětu

Výpočtové metody v logistických optimalizačních úlohách

FSI-SOU-AAk. rok: 2024/2025

Předmět seznamuje studenty se softwarovými nástroji pro modelování a řešení různých typů optimalizačních úloh. Hlavní náplní předmětu je rozpoznávání a použití vhodného modelu a metody pro konkrétní logistické úlohy.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Jakub Kůdela, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Vstupní znalosti

Přednášená látka vyžaduje znalosti základů optimalizace, statistiky a programování.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínky udělení zápočtu: aktivní účast ve cvičeních, zvládnutí celé látky, odevzdání semestrální práce.

Zkouška: Písemná zkouška zaměřená na úspěšnou implementaci probíraných modelů a metod s ústní rozpravou o výsledcích.


Účast je kontrolována pomocí aktivní účasti studentů na řešených problémech, zameškaná výuka je nahrazována samostatným řešením zadaných úloh.

Učební cíle

Důraz je kladen na získání aplikačně využitelných znalostí modelů a metod řešení logistických optimalizačních problémů s důrazem na počítačovou podporu a využití dostupných softwarových nástrojů.


Student získá dovednost pro daný logistický problém rozpoznat vhodný optimalizační model. Dále tento model implementovat v adekvátně zvoleném softwarovém nástroji a provést důkladnou analýzu výsledného řešení.

Základní literatura

Kochenderfer, M.J., Wheeler, T.A.: Algorithms for Optimization. MIT Press, 2019. (EN)
Martins, J.R.R.A., Ning A.: Engineering Design Optimization. Cambridge University Press, 2021. (EN)
Rardin, R. L.: Optimization in Operations Research. Pearson, 2015. (EN)
Williams, H.P.: Model Building in Mathematical Programming. J. Wiley and Sons, 2012. (EN)

Doporučená literatura

Langevin, A., Riopel, D. Logistics Systems: Design and Optimization. Springer, 2005. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-LAN-A magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CLS , 1 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jakub Kůdela, Ph.D.

Osnova

1. Softwarové nástroje pro optimalizaci, jazyky/prostředí (EXCEL, MATLAB, Julia). Použití řešičů.
2. Implementace základních typů optimalizačních modelů (lineární, kvadratické, celočíselné, atd.).
3. Síťové optimalizační modely.
4. Rozvrhování a plánování směn.
5. Modely typu Location-allocation a Facility location.
6. Úloha batohu, Capital budgeting a Bin packing modely.
7. Úloha obchodního cestujícího, lazy constraints.
8. Vícekriteriální optimalizace a vícekriteriální analýza variant.
9. Optimalizace v simulačním prostředí, black-box optimalizace.
10. Náhradní modely pro výpočetně náročné úlohy, výběr a validace.
11. Optimalizace s použitím náhradních modelů.
12. Stochastické programování, generování scénářových stromů.
13. Geografický informační systém (GIS).

Cvičení

26 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.