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#41016 / #2

Seit WiSe 2023/24

Deutsch, Englisch

Optimization Algorithms
Optimierungs-Algorithmen

6

Toussaint, Marc

Benotet

Schriftliche Prüfung

Englisch

Zugehörigkeit


Fakultät IV

Institut für Technische Informatik und Mikroelektronik

34342100 FG Intelligent Systems

Keine Angabe

Kontakt


MAR 4-4

Toussaint, Marc

office@lis.tu-berlin.de

Lernergebnisse

Die Studenten können Optimierungsalgorithmen entwickeln und anwenden. Sie können Probleme adäquat als Mathematische Programme formalisieren. Sie haben ein detailliertes Verständnis der verschiedenen Kategorien von Optimierungsproblems und -methoden. Sie haben ein grundlegendes Verständnis der Theorie und Eigenschaften von Optimierungsalgorithmen. Sie haben einen Überblick über und erste Erfahrung mit existierender Optimierungssoftware und können diese anwenden, um Optimierungsprobleme zu lösen.

Lehrinhalte

Der Kurs behandelt die kontinuierliche Optimierung. Der Fokus liegt auf nicht-linearen mathematischen Programmen (Optimierung unter Randbedingungen). Teil 1 führt in effiziente 'downhill'-Methoden ohne Randbedingungen ein: * Gradientenabstieg, Backtracking, Wolfe-Bedingungen, Konvergenzeigenschaften * Covariante Gradienten, Newton-Verfahren, Quasi-Newtonverfahren, BFGS Teil 2 führt in effiziente Optimierungsalgorithmen unter Randbedingungen ein: * Grundlagen zu KKT Bedingungen * Log-Barrier-Methode, Augmented Lagrangian, primal-dual Newton * Differenzierbare Optimierung * Konvexe Programme, bound constraints, Phase I Teil 3 behandelt weiterführende Themen, die jährlich variieren; bspw.: * Stochastische Gradienten Methoden zur NN-Optimierung * No Free Lunch, Bayes'sche Optimierung, globale Optimierung * Stochastische, black-box, & evolutionäre Algorithmen * Existierende Software, CERES, strukturierte NLPs, constraint graphs

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Optimization AlgorithmsIVWiSeen4

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Optimization Algorithms (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.04.0h60.0h
Vor-/Nachbereitung15.08.0h120.0h
180.0h(~6 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Wöchentliche Vorlesungen, Übungen, Programmieraufgaben und Hausaufgaben

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Gute Vorkenntnisse in linearer Algebra und Analysis Grundlegende Programmierungskenntnisse, in C++ oder Python

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Voraussetzung
Leistungsnachweis »Bestehen der benoteten Programmier- und Hausaufgaben«

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Schriftliche Prüfung

Sprache(n)

Englisch

Dauer/Umfang

120 min

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Wintersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Siehe die ISIS-Kurseseite

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Keine empfohlene Literatur angegeben

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Computational Engineering Science (Informationstechnik im Maschinenwesen) (M. Sc.)18WiSe 2023/24SoSe 2025
Computer Engineering (M. Sc.)116WiSe 2023/24SoSe 2025
Computer Science (Informatik) (M. Sc.)18WiSe 2023/24SoSe 2025
Elektrotechnik (M. Sc.)112WiSe 2023/24SoSe 2025
ICT Innovation (M. Sc.)116WiSe 2023/24SoSe 2025
Medieninformatik (M. Sc.)18WiSe 2023/24SoSe 2025
Medientechnik (M. Sc.)116WiSe 2023/24SoSe 2025
Physikalische Ingenieurwissenschaft (M. Sc.)28WiSe 2023/24SoSe 2025

Sonstiges

Keine Angabe