TMA4180
Optimering 1
Vår
Trondheim
Engelsk
Om emnet
Faglig innhold
Emnet gir en introduksjon i kontinuerlig optimering i endeligdimensjonale vektorrom.
Temaer som tas opp er: Første og andre ordens nødvendige og tilstrekkelige (Karush-Kuhn-Tucker) optimalitetsbetingelser for ubegrensede og begrensede optimeringsproblemer i endeligdimensjonale vektorrom. Grunnleggende konveks analyse og konveks dualitetsteori og deres anvendelser for optimeringsproblemer og algoritmer. Oversikt over moderne optimeringsteknikker og algoritmer for glatte problemer (inklusive Newton og kvasi-Newton metoder for ubegrenset optimering; algoritmer for lineær programmering; SQP). Grunnlegende algoritmer for ikke-glatte konvekse optimeringsproblemer. Introduksjon til vektoroptimering.
Læringsmål
Studenten som møter læringsmålene for kurset skal kunne:
- vurdere eksistens og entydighet av løsninger til et gitt optimeringsproblem;
- validere konveksitet av funksjoner, sett, og optimeringsproblemer;
- utlede nødvendige og tilstrekkelige optimalitetsbetingelser for et gitt optimeringsproblem;
- forstå og anvende dualitetskonseptet i optimering;
- forstå løsningskonsepter i vektoroptimering;
- løse små optimeringsproblemer analytisk;
- forklare de underliggende prinsipper og begrensninger av moderne teknikker og algoritmer for optimering;
- anslå konvergenshastigheten og kompleksitetskrav i ulike optimeringsalgoritmer;
- implementere optimeringsalgoritmer på en datamaskin;
- bruke optimeringsalgoritmer for å løse modellproblemer i ingeniør- og realfag.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger og prosjekt. I sluttkarakter inngår skriftlig avsluttende eksamen (70%) og mappe med prosjektarbeid (30%).