NMAB02 OPTIMERINGSLÄRA 1, 10 poäng
/Optimization/

För: matematik år 2 och fristående kurs.

Utbildningsområde: Naturvetenskap    Ämnesgrupp: Matematik
Fördjupningsnivå: B

Mål:
Kursen är en grundkurs i optimeringslära och består av två delar vilka behandlar problem med kontinuerliga respektive diskreta variabler. Såväl teori som metodik för lösning av optimeringsproblem behandlas. Kursen avser att ge de studerande - en exemplifierad orientering av viktiga klasser av optimeringsproblem - färdighet i analys och formulering av verkliga problem från teknisk och ekonomisk verksamhet med hjälp av matematiska modeller - kunskap om uppbyggnad av effektiva metoder för att med hjälp av dator lösa uppkomna matematiska modeller - färdighet i lösning av optimeringsproblem, såväl manuellt som med dator

Förkunskaper:
Genomgångna kurser i årskurs 1 av matematikprogrammet med minst 25 p godkända, varav samtliga laborativa moment godkända.

Påbyggnadskurser:
NMAD05 Optimering av stora system NMAD06 Tillämpad kombinatorisk optimering

Organisation:
Undervisningen består av föreläsningar och laborationer. Laborationerna är obligatoriska.

Kursinnehåll:
Del 1 (5p) är inriktad mot optimeringsproblem i kontinuerliga variabler och innehåller delmomenten Konvexitetsteori: Representationssatsen, extrempunkt, baslösning, linjärprogrammeringens fundamentalsats, Farkas lemma, separationssatsen, konvexa mängder och funktioner, lokala och globala optima, Sadelpunktsatsen, Karush-Kuhn-Tucker villkoren, Lagrangedualitet. Linjärprogrammering: Linjära optimeringsmodeller, grafisk lösning, simplexmetoden, känslighetsanalys, dualitet. Ickelinjär programmering: Ickelinjära optimeringsmodeller utan respektive med bivillkor samt lösningsmetoder för dessa problemtyper. Del 2 (5p) behandlar i huvudsak optimeringsproblem med diskreta variabler och innehåller delmomenten Heltalsoptimering: Problemformulering, lösningsmetoder baserade på plansnittning, trädsökning och implicit uppräkning, algoritmer för speciella heltals problem såsom kappsäcksproblem, övertäcknings- och uppdelningsproblem. Nätverksoptimering: Problemtyper med graf- och nätverksstruktur, linjärprogrammering med heltalsegenskap, transportproblemet, billigaste vägproblem, flöden i nätverk. Dynamisk programmering: Problemområden, problemformulering, optimalitetsprincipen. Gemensamt för kursens båda delar är att ett flertal praktiska övningar/dator laborationer ingår, ett par av större format.

Kurslitteratur:
Bazaraa MS, Jarvis JJ, Sherali HD: Linear Programming and Network Flows, John Wiley & Sons 1990 (ALAB). Jönsson H, Migdalas S: Ickelinjär programmering, LiTH 1989. Holmberg K: Heltalsprogrammering och dynamisk programmering, LiTH 1989. Exempelsamling Optimeringslära I, del 1, LiTH 1999. Optimeringsproblem, LiTH 1993 (exempelsamling). Kompletterande material.

TEN1Skriftlig tentamen. 5p
TEN2Skriftlig tentamen. 5p
LAB1Laboration
LAB2Laboration


Undervisningsspråk är svenska.




Engelsk kursplan



Gäller 2000, beslut av utbildningsnämnden november 1999