Lehrveranstaltung Optimierung für Wirtschaftsinformatiker

Die Vorlesungen und Übungen finden als Block in der 2. Hälfte des Sommersemesters 2011 statt.

Aktuelles

Sollten Sie Ihre Hausübungen noch nicht abgeholt haben, so können Sie dies noch bis zum 23.9. Vormittag im Büro von Dr. Düvelmeyer nachholen.

Vorlesungstermine

Dienstag, 12:15-13:45 Uhr, Hörsaal H4 (Geomatikum), ab 24.5.2011

Freitag, 12:15-13:45 Uhr, Hörsaal H4 (Geomatikum), ab 27.5.2011
  Ausnahme: am 3.6. (Brückentag nach Christi Himmelfahrt) findet keine Vorlesung statt!
  Ersatz: Probeklausur am Montag, 4.7.2011, 16:15-17:45 Uhr, Hörsaal H1 (Geomatikum)

Ausfall am 7.6. (inklusive Übungen) wegen Dies academicus!

Ergebnisse der Evaluation vom 12.7.2011.

Prüfung

Abweichend von dem in der Modulbeschreibung genannten Modus wird es für die Optimierung und Stochastik jeweils getrennte Prüfungen geben. Details finden Sie in folgendem Schreiben.

Hinweise zu Terminen und zur Durchführung der Klausur finden Sie im Vorlesungsplan (siehe unten).

Diese Prüfungshilfe bekommen Sie in der Klausur zusammen mit der Aufgabenstellung, das Layout kann dabei noch angepasst werden. Eigene Ausdrucke sind zur Klausur nicht zugelassen!

Klausur am 20.9. um 12:30 Uhr (Beginn der Bearbeitungszeit!) im Audimax 1! Einsichtstermine: Freitag, 23. September 9-11 Uhr, Raum 233, und Dienstag 27. September 14-16 Uhr, Raum 230, Vertretung Herr Fröhlich sowie nach Vereinbarung (nur bis 23.9. bei Herrn Düvelmeyer).

Bei STiNE-Problemen nutzen Sie bitte prinzipiell das nach Anmeldung in STiNE dort für Sie unter Hilfe hinterlegte Supportformular! Dies betrifft insbesondere leider häufiger auftretende Probleme mit auf "inaktiv" gesetzten Studenten. Informieren Sie mich bitte, falls Sie mit dem STiNE-Support die Probleme nicht bis Montag Mittag klären konnten um eine Klausurteilnahme unter Vorbehalt zu ermöglichen.

Übungstermine

Dienstag, 16:00-17:30 Uhr, Räume 241, 431 und 435 (Geomatikum), ab 24.5.2011, 3 Kleingruppen

Inhalt

Grundlagen der mathematischen Optimierung

Einen genauen Vorlesungsplan mit Vorbereitungsinformationen gibt es als HTML- und PDF-Dokument.

Letzte Änderungen:

• 1.6. Anpassungen wegen Ausfall am 7.6.2011
• 8.6. Korrektur Termin erste Klausur (neu: 9.8.)
• 20.6. Korrektur Ort erste Klausur
• 14.7. Anpassungen zur 12. Vorlesung und Aktualisierung Kontrollfragen 11.+12. V.

Literaturempfehlung

Ich erwarte kein Literaturstudium, das über die unten angegebenen Materialien hinausgeht. Immer wieder hilfreich für Mathematik zu Lernzwecken ist die (deutsche sowie englische) Wikipedia. Darüber hinaus liefert den Interessierten das Gerdts-Skript ein umfangreiches Literaturverzeichnis. Selbiges gilt für die Homepage der Lehrveranstaltung von Prof. Helmberg in Chemnitz.

Materialien

• [Gerdts-Skript, PDF, 1,6MB] Skript zur gleichnamigen Vorlesung im Sommer 2006, mit freundlicher Genehmigung von Prof. Matthias Gerdts
• [ALA-Skript, PDF, 1,8MB] Skript zur Analysis und linearen Algebra, Sommer 2010, mit freundlicher Genehmigung von Prof. Thomas Andreae. Wir werden nur Kapitel 7 nutzen.
• Freie Software GNU Octave für numerische Berechnungen. Kurze Einführung aus Hamburg. Offizielle englische Anleitung. GUI systemunabhängig: QtOctave. GUI nur für Windows.
• Freie Software GLPK(GNU Linear Programming Kit) für lineare Optimierung. Auch für Windows. Reference Manual [PDF, englisch]. Sprachbeschreibung GNU MathProg [PDF, englisch].
• Software Polymake (für Interessierte)

Vorlesungsfolien und Zugaben

• 24.5.
• 27.5., NEOS Server for Optimization
• 31.5.
• 10.6.
• 21.6., Octave-Dateien und Mozart-Polyeder-Bastelbogen
• 24.6. (Korrektur Folie 25: Die Schattenpreise sind die yi)
• 28.6.
• 1.7., Bsp. Darstellung Taylorentwicklung
• Probeklausur 4.7. mit Lösungen
• 5.7. (Wdhlg. gekürzt)
• 8.7.
• 12.7.
• 15.7.

Vorbereitung 1. Übung

Bitte bringen Sie zum ersten Übungstermin (24.5.2011) wenn möglich einen Computer mit (es reicht auch noch, wenn Sie jeweils zu dritt einen Computer nutzen). Installieren Sie die oben angegebene Software GNU Octave (QtOctave wird auch empfohlen) und GLPK. Lesen Sie den 1. Übungszettel bitte bereits einmal durch. Bringen Sie diesen (elektronisch oder gedruckt) mit in die Übung.

Hinweise zur Installation GNU Octave

Versuchen Sie eine binäre Version zu installieren. Die Windows-Variante von der Website des Projekts Octave-Forge enthält bereits die Erweiterungspakete von Octave-Forge. Diese können Sie nach Wunsch beim Installieren bereits mit auswählen, empfohlen sei hier das Optimierungs-Paket "optim".

Testen Sie Ihre Installation:

• Starten Sie Octave (Kommando "octave" oder über das Startmenu). Octave meldet sich mit mehreren Zeilen Text und erwartet am Promt dann Ihre Befehle.
• Am Octave-Prompt geben Sie folgendes ein (Abschluss mit Enter):
  fplot("sin",[0,10])
  Es sollte sich ein weiteres Fenster mit dem bekannten Funktionsgraphen öffnen.
• Mittels "help fplot" können Sie die Online-Dokumentation dieses Befehls lesen. Dessen Anzeige müssen Sie gegebenenfalls mit "q" abschließen.
• Mittels "quit" können Sie Octave wieder beenden.

Hinweise zur Installation GLPK

Versuchen Sie eine binäre Version zu installieren. Die Windows-Variante wird als zip-Archiv angeboten. Sie können dieses Archiv z.B. nach "C:\" extrahieren. Dort erscheint dann ein Ordner "glpk-4.45". Mehr ist nicht zu tun, als ggf. den Pfad mit dem Programm glpsol.exe (das ist dann z.B. C:\glpk-4.45\w32) in die Umgebungsvariable PATH mit aufzunehmen. Für das Beispiel unten wird dies nicht vorausgesetzt.

Testen Sie Ihre Installation:

• Starten Sie eine Konsole (Windows: Eingabeaufforderung, oder "cmd" ausführen).
• Wechseln Sie in das GLPK-Verzeichnis (Bsp: "cd \glpk-4.45").
• Rufen Sie glpsol mit Argument "-m" und dem Namen einer Modell-Datei auf:
  w32\glpsol.exe -m examples\maxcut.mod
  oder
  glpsol -m test.mod
  Sie sollten unter anderem eine Meldung "INTEGER OPTIMAL SOLUTION FOUND" sehen können.

Hinweise MAC OS X

Sicher funktioniert eine Installation via MacPorts. Nachdem MacPorts (inklusive X11) installiert ist, sollte
sudo port install glpk gnuplot octave qtoctave-mac octave-optim
alle benötigte Software (Aufruf im Terminal: glpsol, octave, qtoctave) installieren.

Wer seine 3D-Bilder auch interaktiv drehen möchte (sollte bei Linux- und Windows-Versionen standardmäßig gehen), sollte die GnuPlot-Ausgabe nicht über das AquaTerm ausgeben. Dafür gibt man zum Beispiel im Terminal vor dem Start von (qt)octave folgendes ein:
export GNUTERM=x11

Versionen direkt ohne MacPorts: QtOctave-0.10.1.zip von hier funktioniert bei mir leider nicht! Aber octave-3.4.0-i386.dmg funktioniert (ohne Änderungen vermutlich mit meinem MacPorts gnuplot).

Übungsaufgaben

Als Prüfungsvoraussetzung wird eine Beteiligung an den Übungen laut Modulbeschreibung verlangt (sofern diese nicht vom letzten Jahr vorliegt). Dazu müssen alle Übungsaufgaben bearbeitet werden, und mindestens die Hälfte der möglichen Punkte für Hausübungen erreicht werden. Sie können dabei in Gruppen mit bis zu 3 Teilnehmern zusammen Ihre Lösungen abgeben.