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M1

Technische Universität München, Zentrum Mathematik

Vorlesung

Nichtlineare Optimierung

(Nonlinear Optimization: Advanced)

Prof. Dr. Michael Ulbrich

Sommersemester 2012


Inhalt der Vorlesung - Aktuelles - Termine - Skript - Übungen - Literatur


Inhalt der Vorlesung

Im Zentrum der Vorlesung steht die restringierte Optimierung. Insbesondere werden Optimalitätsbedingungen entwickelt und basierend darauf wichtige Klassen von numerischen Verfahren, insbesondere Penalty-, Barriere- und SQP-Verfahren analysiert. Zudem werden ausgewählte neue Entwicklungen der Nichtlinearen Optimierung dargestellt.
Die Modulbeschreibung finden Sie hier.

Diese Vorlesung richtet sich sowohl an Studenten des Bachelor-Studienganges, die die Vorlesung Nichtlineare Optimierung: Grundlagen gehört haben, als auch an Studenten des Diplom-Studienganges, die Vorkenntnisse aus der Vorlesung Optimierung 3 mitbringen.

Aktuelles

16.10.2012: Diese Veranstaltung ist beendet. Sie wird im Wintersemester 2012/13 erneut angeboten, siehe hier.

09.10.2012: Die Ergebnisse der Wiederholungsprüfung wurden in TUMonline veröffentlicht. Termine zur Einsichtnahme können mit Herrn Kruse vereinbart werden.
28.09.2012: Die Wiederholungsprüfung wird schriftlich erfolgen. Sie findet am Freitag, 5.10., 10:30 - 11:30 Uhr im Interims-Hörsaal 1 statt. Als Hilfsmittel ist ein beidseitig handschriftlich beschriebenes DIN-A4-Blatt zugelassen. Die Klausur wird in deutscher Sprache gestellt und bei Bedarf gibt es zusätzlich eine englische Übersetzung.
08.08.2012: Die Wiederholungsprüfung wird voraussichtlich schriftlich erfolgen (bei einer geringen Teilnehmerzahl ist eine mündliche Prüfung denkbar). Dies wird nach Abschluss der TUMonline-Anmeldung festgelegt und hier bekanntgegeben.
Falls die Wiederholungsprüfung schriftlich erfolgt, findet sie am Freitag, 5.10., 10:30 - 11:30 Uhr im Interims-Hörsaal 1 statt. Als Hilfsmittel ist dann ein beidseitig handschriftlich beschriebenes DIN-A4-Blatt zugelassen. Die Klausur wird in diesem Fall in deutscher Sprache gestellt und es gibt zusätzlich eine englische Übersetzung.
26.07.2012: Die Klausureinsicht findet am Mittwoch, 8.8., 10:00 - 12:00 Uhr in Raum MI 03.08.011 statt. Wenn Ihr Nachname mit einem der Buchstaben A-K beginnt, kommen Sie bitte zwischen 10:00 und 11:00 Uhr. Wenn Ihr Nachname mit einem der Buchstaben L-Z beginnt, kommen Sie bitte zwischen 11:00 und 12:00 Uhr.
19.07.2012: Kleine Korrektur in der Lösung zu Blatt 6 (genauer in der Lösung zu Aufgabe 6.3, Teil d)).
19.07.2012: Die Klausuraufgaben werden in deutscher Sprache gestellt. Zusätzlich wird es eine englische Übersetzung geben. Die Bearbeitung der Klausuraufgaben kann wahlweise auf Deutsch oder Englisch erfolgen.
19.07.2012: Die korrigierten Hausaufgaben zu Blatt 6 können Sie am Freitag, 20.07., ab 10:00 Uhr bei Frau Fleig in Raum MI 03.08.055 abholen.
Die Teilnehmer der Übungsgruppe am Freitag bekommen ihre Hausaufgaben in der Übung zurück.
Außerdem besteht die Möglichkeit, die korrigierten Hausaufgaben zu Blatt 6 am Montag, 23.07., 14:00 - 15:00 Uhr bei Herrn Lindemann in Raum MI 03.08.035 abzuholen.
Klausurteilnehmer erhalten während der Klausur ihre noch nicht abgeholten Hausaufgaben zu allen Blättern zurück.
18.07.2012: Die heutige Übung findet in Raum MI 02.08.020 statt.
17.07.2012: Es sind zwei Probeklausuren online, siehe Übungen.
17.07.2012: Die Lösung zu Blatt 6 ist online.
13.07.2012: Die korrigierten Hausaufgaben zu Blatt 5 können am Montag, den 16.7., zwischen 10:30 Uhr und 12:30 Uhr sowie ab 15:45 Uhr bei Herrn Kruse im Büro abgeholt werden (MI 03.08.061). Nicht abgeholte Hausaufgaben werden wie sonst auch in den Tutorübungen zurückgegeben.
06.07.2012: Abzüglich der wahr-/falsch-Aufgaben gibt es 17 Aufgaben. Um den Notenbonus in Anspruch nehmen zu können, ist daher die "sinnvolle Bearbeitung" von 12 Aufgaben erforderlich.
06.07.2012: Blatt 6 ist online. Die Abgabe erfolgt am Dienstag, 17.07., also in 11 Tagen. Beachten Sie bitte in diesem Zusammenhang, dass am 17.07., 18.07. und 20.07. Übungen stattfinden.
06.07.2012: Die Lösung zu Blatt 5 ist online.
04.07.2012: Präzisierung auf Blatt 5: Zum Beweis der Folgerung in Aufgabe 5.2, c) gibt es nun einen Tipp. (Vorher stand dort, man könnte die Folgerung mittels Lemma 5.2 beweisen; tatsächlich muss man dazu Lemma 5.2 etwas verallgemeinern, siehe den Tipp.) Diese Änderung hat keine Auswirkung auf die Teile d) und e).
26.06.2012: Die Lösung zu Blatt 4 enthält nun auch die Teile c)-f) der Aufgabe 4.4.
25.06.2012: Blatt 5 ist online. Die Abgabe erfolgt am Freitag, 06.07., also in 11 Tagen.
25.06.2012: In der Klausur ist als Hilfsmittel ein beidseitig handschriftlich beschriebenes DIN-A4-Blatt zugelassen. Weitere Hilfsmittel sind nicht erlaubt.
22.06.2012: Die Lösung zu Blatt 4 ist online.
15.06.2012: Minimale Änderung auf Blatt 4: Teil d) von Aufgabe 4.1 wurde erweitert.
12.06.2012: Die Lösung zu Blatt 3 ist online.
12.06.2012: Blatt 4 ist online. Die Abgabe erfolgt am Freitag, 22.06., also in 10 Tagen.
05.06.2012: Die Lösung zu Aufgabe 2.4 ist online.
25.05.2012: Die nächste Übung von Gruppe 1 (freitags) wird um eine Woche verschoben; sie findet am 15.06. statt.
25.05.2012: Blatt 3 ist online. Die Abgabe erfolgt am Dienstag, 12.06., also in 18 Tagen.
21.05.2012: Die korrigierten Hausaufgaben zu Blatt 1 werden in der nächsten Übung zurückgegeben. Die Korrektur der Hausaufgaben ist durch Studienbeiträge finanziert und erfolgt durch Moritz Keuthen. Bei Fragen zur Korrektur können Sie Florian Kruse ansprechen oder sich per E-Mail an Moritz Keuthen wenden: keuthenematmytum.de.
Ca. 45% aller Hilfskräfte in der Mathematik im Sommersemester 2012 werden aus Studienbeiträgen finanziert.
15.05.2012: Die nächste Übung von Gruppe 2 (dienstags, auf Englisch) wird um eine Woche verschoben. Sie findet also am 05.06. statt.
15.05.2012: Die Lösung zu Blatt 1 enthält nun zusätzlich die Lösung von Aufgabe 1.4.
11.05.2012: Blatt 2 ist online. Die Abgabe erfolgt in vierzehn Tagen.
11.05.2012: Die Lösung zu Blatt 1 ist online. Benutzername und Passwort haben die Übungsteilnehmer per E-Mail erhalten.
27.04.2012: Blatt 1 ist online. Die Abgabe erfolgt in vierzehn Tagen.
24.04.2012: Die Lösung zu Aufgabe 0.3 finden Sie im Forster, Band 2, Kapitel "Implizite Funktionen", Abschnitt "Höhenlinien".
23.04.2012: An die Teilnehmer der Dienstagsgruppe: Bitte beachten Sie, dass die Übungen im MW-Gebäude stattfinden; der Raum MW 1050 (Johann-Bauschinger-Zeichensaal) befindet sich etwa in der Mitte des Gebäudes im ersten Stock. Betritt man das Gebäude durch den Haupteingang, so liegt der Raum auf der rechten Seite.
23.04.2012: Der Klausurtermin steht fest: Die Klausur findet am Montag, 30.07., 10:30 - 11:30 Uhr, im Interims-Hörsaal 1 statt.
20.04.2012: Die Anmeldung zu den Übungen ist ab heute, 18 Uhr über TUMonline möglich. Es gibt drei Gruppen. Diese finden an verschiedenen Wochentagen statt. Gruppe 2 (dienstags) wird in englischer Sprache abgehalten, siehe Termine.
19.04.2012: Die Übungen der Gruppe 2 (dienstags) werden auf Englisch stattfinden. Außerdem wird es eine dritte Übungsgruppe geben; diese findet mittwochs zwischen 14 und 16 Uhr statt und beginnt am 03.05., siehe Termine.
19.04.2012: Sie können die Hausaufgaben zur Korrektur abgeben und dadurch einen Notenbonus erlangen, siehe Notenbonus.
19.04.2012: Da der 01.05. ein Feiertag ist, findet die erste Übung von Gruppe 2 nicht an diesem Tag statt. Sie wird stattdessen um eine Woche vorverlegt, findet also am 24.04. statt.
05.04.2012: Die erste Vorlesung findet am Mittwoch, den 18.04., statt. Die ersten Übungen sind für den 27.04. und 01.05. geplant. Wir werden in der ersten Vorlesung klären, ob Bedarf nach einem weiteren Übungstermin besteht. Gegebenenfalls werden wir einen geeigneten Termin ermitteln. Die Anmeldung zu den Übungen erfolgt über TUMonline und ist voraussichtlich ab Freitag, 20.04., 18:00 Uhr möglich.

Termine

Vorlesung:

Vorlesung Mittwoch, 12:15 - 13:45 Uhr MI HS 3 Prof. Dr. Michael Ulbrich  

Übungen (14-täglich):

Gruppe 1 (deutsch) Freitag, 12:15 - 13:45 Uhr 02.08.011 Florian Kruse Nächster Termin: beendet
Gruppe 2 (englisch) Dienstag, 14:00 - 15:30 Uhr MW 1050 Florian Kruse Nächster Termin: beendet
Gruppe 3 (deutsch) Mittwoch, 14:15 - 15:45 Uhr 00.07.014 Florian Kruse Nächster Termin: beendet

Die Übungen finden alle zwei Wochen statt, wobei es in Einzelfällen Abweichungen aufgrund von Feiertagen geben wird. Die genauen Termine sind in TUMonline aufgelistet.

Klausur:

Die Klausur fand am Montag, 30.07., 10:30 - 11:30 Uhr, im Interims-Hörsaal 1 statt. Als Hilfsmittel war ein beidseitig handschriftlich beschriebenes DIN-A4-Blatt zugelassen. Weitere Hilfsmittel waren nicht erlaubt.
Die Klausuraufgaben wurden in deutscher Sprache gestellt. Zusätzlich gab es eine englische Übersetzung.
Die Klausureinsicht fand am Mittwoch, 8.8., 10:00 - 12:00 Uhr in Raum MI 03.08.011 statt.

Wiederholungsprüfung:

Die Wiederholungsprüfung fand schriftlich am Freitag, 5.10., 10:30 - 11:30 Uhr im Interims-Hörsaal 1 statt. Als Hilfsmittel war ein beidseitig handschriftlich beschriebenes DIN-A4-Blatt zugelassen. Die Klausur wurde in deutscher Sprache gestellt, da kein Bedarf für eine englische Übersetzung bestand.
Die Klausureinsicht erfolgte nach persönlicher Absprache mit Herrn Kruse.

Notenbonus bei Hausaufgabenabgabe

Für die kontinuierliche Teilnahme am Übungsbetrieb können Sie einen Notenbonus für die Klausur erhalten. Die genauen Modalitäten sind wie folgt:

Skript

Als Skript dient das folgende Buch:

M. Ulbrich, S. Ulbrich: Nichtlineare Optimierung Pfeil, Birkhäuser Verlag, 2012. ISBN 978-3-0346-0142-9

Es behandelt auf ca. 150 Seiten den Inhalt der Vorlesungen MA 2503 und MA 3503.

Übungen

Literatur