Course: Numerical Optimization Methods

« Back
Course title Numerical Optimization Methods
Course code KMA/MNO
Organizational form of instruction Lecture + Tutorial
Level of course Bachelor
Year of study not specified
Semester Winter
Number of ECTS credits 4
Language of instruction Czech
Status of course Compulsory-optional
Form of instruction Face-to-face
Work placements This is not an internship
Recommended optional programme components None
Lecturer(s)
  • Kopincová Hana, Ing. Ph.D.
Course content
1. Optimization - Introduction. 2. Basic properties of solution (necessary and sufficient conditions, convexity). 3. Line search. 4. Basic methods (Steepest Descent method, Newton method). 5. Conjugate direction methods. 6. Quasi-Newton methods. 7. Trust region methods. 8. Least square problem. 9. Nonvariational methods. 10. Constrained optimization. 11. Linear programming, simplex method. 12. Some methods for constrained optimization. 13. Revision for exam.

Learning activities and teaching methods
Interactive lecture, Lecture with practical applications, Students' portfolio, Task-based study method, Textual studies
  • Presentation preparation (report) (1-10) - 10 hours per semester
  • Contact hours - 39 hours per semester
  • Preparation for an examination (30-60) - 55 hours per semester
prerequisite
Knowledge
vysvětlit a popsat principy diferenciálního a integrálního počtu funkcí jedné i více reálných proměnných
formulovat základní optimalizační úlohy na maximum, resp. minimum
charakterizovat základní vlastnosti posloupností, řad a spojitých a diferencovatelných funkcí jedné reálné proměnné
Skills
vyšetřit průběh funkce s použitím asymptot, kritických bodů a derivací pro určení intervalů monotonie a konvexity, resp. konkavity
určit Taylorův rozvoj dané funkce v blízkosti daného bodu
vypočítat hodnotu určitého integrálu a kvadraturu aplikovat pro výpočet povrchu a objemu jednoduchých těles
vypočítat derivaci funkce jedné proměnné a derivace ve směru a parciální derivace funkcí více proměnných
Competences
N/A
N/A
learning outcomes
Knowledge
definovat podmínky optimality v úlohách podmíněné optimalizace s vazbami typu rovnosti a nerovnosti
popsat metody hladké (klasické) optimalizace
popsat princip dualizace optimalizačních úloh a definovat úlohu sedlového bodu
formulovat elementární úlohy lineární a nelineární optimalizace s vazbami a bez vazeb, charakterizovat typy přípustných množin
Skills
aplikovat spádové, gradientní a kvazinewtonovské metody na řešení konkrétních problémů
používat softwarové systémy typu MATLAB
využívat znalostí pro řešení optimalizačních úloh v technice a ekonomii (např. úlohy optimálního řízení, dopravní problém, problém obchodního cestujícího, úlohy teorie her)
Competences
N/A
teaching methods
Knowledge
Interactive lecture
Textual studies
Skills
Students' portfolio
Task-based study method
Practicum
Competences
Task-based study method
assessment methods
Knowledge
Oral exam
Test
Skills
Skills demonstration during practicum
Individual presentation at a seminar
Competences
Individual presentation at a seminar
Recommended literature
  • Dostál Z., Beremlijski P. Metody optimalizace. VŠB-TU Ostrava a ZČU v Plzni, 2012.
  • Lukšan, Ladislav. Metody s proměnnou metrikou : Nepodmíněná minimalizace. 1. vyd. Praha : Academia, 1990. ISBN 80-200-0211-1.
  • Machalová J., Netuka H. Nelineární programování: teorie a metody. Univerzita Palackého v Olomouci, 2013.
  • Machalová J., Netuka H. Numerické metody nepodmín?né optimalizace. Univerzita Palackého v Olomouci, 2013.
  • Nocedal J., Wright S. Numerical Optimization, Second edition. Springer Verlag, 2006.


Study plans that include the course
Faculty Study plan (Version) Category of Branch/Specialization Recommended year of study Recommended semester