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Lineare und ganzzahlige Optimierung
(ADM II) |
Englisch
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Wintersemester 2009/2010 |
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LV-Nr.: 3236 L 236
Diese Vorlesung wird im Rahmen der Berlin Mathematical School angeboten und auf Englisch gehalten.
Aktuelles
Noch nicht abgeholte Scheine liegen jetzt bei Frau Ewel im Raum MA 310.
Fotos vom Umtrunk gibts (in gezipter Form) in
umtrunk/
Inhalt
Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Theorie und Praxis der linearen und ganzzahligen Optimierung. Wichtige Algorithmen (Fourier-Motzkin-Elimination, Simplex-Algorithmus (primal, dual, revidiert), Innere-Punkte-Methoden, die Ellipsoid-Methode, Primal-Dual-Verfahren, Branch&Bound- und Schnittebenenverfahren der ganzzahligen Optimierung)
werden dargestellt und erläutert. Neben der Skizzierung numerischer Aspekte und der Erläuterung von Implementationsfragen wird besonderer Wert auf eine geometrische Begründung der Verfahren der linearen und ganzzahligen Optimierung gelegt
(Farkas-Lemma und Dualitätssätze, Optimalitätskriterien, Polyedertheorie, polyedrische Kombinatorik).
Daneben werden Anwendungsfälle und Modellierungsaspekte diskutiert.
Die Entwicklung der linearen Optimierung ist (nach meiner Meinung) der wichtigste Beitrag der Mathematik des 20. Jahrhunderts zur Lösung praktischer Fragestellungen in Industrie und Wirtschaft.
Der Fortschritt der Anwendbarkeit der ganzzahligen und kombinatorischen Optimierung in den letzten Jahren beginnt derzeit, die Wirkung der linearen Optimierung zu übertreffen. Vermutlich benutzt heute jede größere Firma Methoden der linearen und ganzzahligen Optimierung auf die eine oder
andere Weise bei ihrer planerischen oder operativen Tätigkeit, kurz gesagt: diese mathematischen Methoden beeinflussen unser tägliches Leben.
Voraussetzungen
Lineare Algebra, Grundlagen der Analysis, Graphen und Netzwerk-Algorithmen.
Programmierkenntnisse (sehr zu empfehlen): Java oder C/C++
Zeiten
Vorlesung: |
Mo |
12:15 - 13:45 |
MA 041 |
Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Martin Grötschel |
Mo |
16:15 - 17:45 |
MA 042 |
Übung: |
Mi |
12:15 - 13:45 |
MA 042 |
Axel Werner/Kati Wolter |
Tutorien: |
Fr |
12:15 - 13:45 |
MA 850 |
Jens Schulz |
Fr |
14:15 - 15:45 |
MA 850 |
Kontakte
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Sprechstunde
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Raum |
Telefon |
email |
Dozent: |
Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Martin Grötschel |
n.V. |
MA 302 |
84185-210 |
groetschelzib.de |
Assistent (1. Vorlesungshälfte): |
Axel Werner |
Mi 15-18 |
MA 308 |
84185-356 |
wernerzib.de |
Assistent (2. Vorlesungshälfte): |
Kati Wolter |
n.V. |
MA 308 |
84185-283 |
wolterzib.de |
Tutor: |
Jens Schulz |
n.V. |
MA 503 |
314-78796 |
jschulzmath.tu-berlin.de |
Sekretariat (TU): |
Claudia Ewel |
n.V. |
MA 310 |
314-28 478 |
ewelmath.tu-berlin.de |
Sekretariat (ZIB): |
Bettina Kasse |
n.V. |
3025 |
84185-209 |
kassezib.de |
Übungsblätter
- 1. Übungsblatt [pdf]
--
Deadline: 21.10.2009
- 2. Übungsblatt [pdf]
incl. 1. Programmieraufgabe
--
Deadline: 28.10.2009
Testdaten zur Programmieraufgabe:
[data1]
[data2]
[data3]
- 3. Übungsblatt [pdf]
incl. 2. Programmieraufgabe
--
Deadline: 4.11.2009 (Programmieraufgabe: 11.11.2009)
Testdaten zur Programmieraufgabe
- 4. Übungsblatt [pdf]
--
Deadline: 11.11.2009
- 5. Übungsblatt [pdf]
--
Deadline: 18.11.2009
- 6. Übungsblatt [pdf]
incl. 3. Programmieraufgabe
--
Deadline: 25.11.2009 (Programmieraufgabe: 2.12.2009)
Daten zu Aufgabe 16:
[allocation.data]
[expenditure.data]
- 7. Übungsblatt [pdf]
--
Deadline: 2.12.2009
Daten zu Aufgabe 19:
[Sudoku1.data]
[Sudoku2.data]
[Sudoku3.data]
[Sudoku4.data]
- 8. Übungsblatt [pdf]
--
Deadline: 9.12.2009
- 9. Übungsblatt [pdf]
incl. 4. Programmieraufgabe
--
Deadline: 16.12.2009 (Programmieraufgabe: 11.1.2010)
- 10. Übungsblatt [pdf]
--
Deadline: 6.1.2010
- 11. Übungsblatt [pdf]
--
Deadline: 13.1.2010
- 12. Übungsblatt [pdf]
--
Deadline: 20.1.2010
- 13. Übungsblatt [pdf]
--
Deadline: 27.1.2010
- 14. Übungsblatt [pdf]
--
Deadline: 3.2.2010
- allerletztes Übungsblatt [pdf]
--
Deadline: 10.2.2010
Sonstiges Material
- Übung vom 14.10.09 [pdf]
- Übung vom 21.10.09
ZIMPL Beispieldateien:
ZIMPL Dokumentation: [pdf]
- Übung vom 28.10.09 [pdf]
und ein (hoffentlich) besseres Bildchen.
Information zu PORTA
- Übung vom 4.11.09 [pdf]
- Übung vom 11.11.09 [pdf]
- Übung vom 18.11.09 [pdf]
- Übung vom 25.11.09 [pdf]
- Übung vom 2.12.09 [pdf]
- Übung vom 9.12.09 [leider kein pdf verfügbar]
Beispiel: phaseI.pdf
- Übung vom 16.12.09 [pdf]
Beispiel: cycling.pdf
- Übung vom 6.1.10 [pdf]
- Übung vom 13.1.10 [pdf]
- Übung vom 27.1.10 [pdf]
- Übung vom 3.2.10 [pdf]
- Übung vom 10.2.10 [pdf]
Literatur
- D. Bertsimas, R. Weismantel,
Optimization over Integers, Dynamic Ideas, Belmont, Massachusetts, 2005.
- V. Chvátal,
Linear Programming, Freeman, New York, 1983.
- G.B. Dantzig,
Linear Programming and Extensions, Princeton University Press, Princeton, 1963.
- G. B. Dantzig and M. N. Thapa,
Linear programming. I: Introduction, Springer (1997).
- G. B. Dantzig and M. N. Thapa,
Linear programming. II: Theory and extensions, Springer (2003).
- B. Korte, J. Vygen,
Combinatorial Optimization, Theory and Algorithms, Springer, Berlin, 2000, 3. Auflage 2006,
(4. engl. Auflage 2008, deutsche Übersetzung der 4. Auflage erschien 2008).
- M. Padberg,
Linear Optimization and Extensions, Springer, Berlin, 1995.
- A. Schrijver,
Theory of Linear and Integer Programming, Wiley, Chichester, 1986.
- R. J. Vanderbei,
Linear Programming: Foundations and Extensions, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1998.
- L. A. Wolsey,
Integer Programming, Wiley, New York, 1998.
Vorlesungsskriptum
Das aktuelle Skript zur Vorlesung finden Sie hier.
Verfügbare Software
Scheinkriterien
Wer einen unbenoteten Schein erwerben möchte, hat folgende Kriterien zu erfüllen:
- 50% der Punkte aus den Übungsblättern der ersten Semesterhälfte
- 50% der Punkte aus den Übungsblättern der zweiten Semesterhälfte
- erfolgreiche Bearbeitung aller Programmieraufgaben
Zuletzt aktualisiert: 03. Juli 2009