A4B33OPT - Optimalizace, ZS 2011/2012

Rozsah předmětu je 4p+2c. Zde je rozvrh, umístění učeben a harmonogram školního roku.

Aktuální celkové výsledky jsou zde.

Ti, kdo nechtějí na malý termín ale jsou tam přihlášení (např. už mají známku nebo tam jít nechtějí), odhlašte se, ať neblokujete místo jiným!!!

V OPT jsou dva druhy zkouškových termínů:

• Velký termín je hromadná písemná zkouška (a už nic jiného, po písemce se jde domů). Jsou dva velké termíny, řádný termín 12.1. a opravný termín 23.1. Začínáme v 10:00 ráno. Na řádný velký termín prosím přijďte všichni. Na opravný velký termín přijďte všichni, kteří jste neuspěli u řádného velkého. Na velký termín se nehlásí do KOSu. Na písemky můžete mít kalkulačku a jakékoliv písemné materiály, nejsou dovoleny laptopy a mobily. Nezapomeňte čisté papíry.
• Malý termín ráno probíhají dodatečné opravné písemky těch, kdo neuspěli ve velém termínu. Odpoledne probíhají zápisy známky a ústní zkoušky těch, kteří uspěli ve velkém termínu. Více o ústní části viz odstavec Hodnocení. Na malý termín se prosím hlašte do KOSu.

Zde je tedy algoritmus, jak složit zkoušku:

Každý přijde na řádný velký termín. Jak písemku opravíme, dáme výsledky na www stránky předmětu. Kdo uspěl (tj. dosáhl 25 bodů z písemky a 50 bodů celkově), přijde na libovolný malý termín odpoledne, kde si buď nechá jen zapsat známku nebo předtím navíc půjdeš k ústní části. Kdo neuspěl, přijde na opravný velký termín. Kdo uspěl v opravném velkém termínu, přijde na libovolný malý termín odpoledne, kde si buď nechá jen zapsat známku nebo půjde k ústní části. Pokud neuspěl v opravném velkém termínu, přijde na libovolný malý termín ráno, kde si napíše další opravnou písemku a odpoledne může k ústnímu.

Velké termíny jsou trochu nestandardní věc, mají ale výhodu, že všichni jsou hodnoceni stejným metrem. Prosím všechny studenty, aby na ně dorazili. Pokud opravdu nemůžete z důvodu např. časové kolize, napište email.

Optimalizace se zabývá minimalizací (či maximalizací) funkcí mnoha proměnných za případných omezujících podmínek. To může na první pohled znít nezajímavě - nicméně do této definice se vejde překvapivé množství praktických úloh z inženýrské praxe i přírodních věd. Každý se přece snaží dělat věci nejlépe. Pokud se naučíme rozpoznávat kolem sebe optimalizační problémy, bude nám to velmi užitečné.

Optimalizace (též zvaná matematické programování) je část aplikované matematiky, nacházející se někde na rozhraní matematické analýzy, lineární algebry a informatiky. To jest matematice se nevyhneme, což může být pro některé špatná zpráva. Jenže důležité je zde slovo aplikovaná - zúročí se zde mnoho věcí, které jsme se dříve naučili v analýze a lineární algebře (tj. čisté matematice).

Lineární algebra, matematická analýza funkcí více proměnných. Kdo se tím cítí nedotčen, co nejrychleji zopakujte! Vhodné (ale ne nutné) jsou numerické metody, pravděpodobnost a statistika, teorie informace.

Přednášející: Tomáš Werner, Vojtěch Franc

Velmi doporučujeme, abyste na přednášky chodili! Čas strávený na přednášce (včetně cesty tam a zpátky) je mnohonásobně kratší než čas nutný na nastudování téže látky doma. Předmět OPT není snadný a ve zkouškovém období mohou mnozí z vás hořce litovat, že na přednášky nechodili.

(Neúplné) zápisky přednášek viz sekce “Literatura”.

Na začátku některých přednášek si napíšete test, což bude s dostatečným předstihem vyznačeno v plánu přednášek. Výsledky testů se budou významně podílet na známce (viz odstavec 'Hodnocení'). Testy nebudou dlouhé a budou obsahovat jednoduché příklady na odpřednášenou látku.

Za každý test je max. 10 bodů, nejhorší test se nepočítá. Za vynechaný test je 0 bodů, bez možnosti náhrady. Jelikož se psaly 3 místo plánovaných 4 testů, výsledné body se vynásobí 1.5. Tedy celkově je za testy možno získat max. 30 bodů.

Na testy si noste vlastní volné papíry. Při vypracování testů můžete používat libovolné papírové materiály. Kalkulačky povoleny, laptopy a mobily zakázány.

Výsledky testů:

• Test 1 (04.11.2011) [pdf]
• Test 2 (25.12.2011) [pdf]
• Test 3 (20.12.2011) [pdf]

Cvičení jsou v rozsahu 2 hodiny týdně. Podrobnosti o nich najdete na stránkách cvičení.

Skripta, které by jedna-ku-jedné (tedy bijektivně) odpovídaly obsahu kursu, nejsou zatím k dispozici. Vaším hlavním studijním materiálem jsou vaše vlastní zápisky z přednášek.

Nicméně nabízíme neúplná skripta (verze k tisku). V průběhu semestru se skripta budou prodlužovat a vylepšovat. Ve skriptech nemusí být všechno a některé odpřednášené pasáže budou zcela chybět (což není omluvou pro jejich neznalost). Mrzí nás, že skripta neobsahují řešení ke cvičením, to bylo tento rok nad naše síly - učte se proto nejlépe ve skupinách nebo použijte diskusní forum. Sdělujte nám, prosím, chyby a nepřesnosti, případně nápady na vylepšení!

Dále doporučujeme tyto zdroje:

• Shlédněte vybrané videopřednášky z kursu o lineárních dynamických systémech prof. Boyda ze Stanfordské university. Většina látky je za rámec našeho předmětu, ale jsou tam hezké pasáže o lineární algebře a nejmenších čtvercích. Vlevo klikněte na lecture slides a lecture videos. Doporučuji kapitoly 2 až 6. Nevadí, když nebudete všemu rozumět.
• Kniha Stephen Boyd and Lieven Vandenberghe. Convex Optimization. Cambridge University Press, 2004. Volně dostupné zde. Skvělá a široce používaná kniha. Pokrývá konvexní optimalizaci, ale není v ní např. simplexová metoda. Je pro mírně pokročilejší čtenáře než jste vy, ale přemýšlivému studentu z FEL je přístupná. Neporozumíte všemu, ale zkuste pochopit co nejvíce. Doporučujeme hlavně Appendix A a odstavce 1, 2.1., 2.2., 2.3, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 6.1, 6.2, 6.5, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.6, 8.7, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5. Na stránkách autora jsou i celé jeho přednášky na videu. Můžete se také pro pobavní podívat, jak vypadá zkouška z optimalizace u autora knihy na Stanfordu.
• Jan Štecha. Optimální rozhodování a řízení. Skriptum, FEL ČVUT, 2000. (Také k dispozici jako skripta slidů.) Předmětu nejbližší skripta z FEL.
• Jitka Dupačová, Petr Lachout: Úvod do optimalizace. Matfyzpress, 2009. Dostupné zde. Zápisky z přednášek předmětu Úvod do optimalizace na MFF UK. Rigorozněji ladění studenti ocení. Pokrývá hlavně lineární programování.
• Cvičení z www, např. zde nebo zde nebo zde

• Za cvičení max. 20 bodů.
• Za testy max. 30 bodů.
• Za písemnou zkoušku max. 50 bodů. Pro známku E je nutno mít z písemné zkoušky nejméně 25 bodů. Známka se poté určí takto:

• Kdo po písemné zkoušce překročí 49 bodů, může nebo nemusí jít k ústní části. Ta může výslednou známku zlepšit ale i zhoršit. Adepti na známku A musejí k ústní části povinně.

Kdybyste si s látkou nevěděli rady, ptejte se cvičících nebo pište do diskusního fóra, které je pravidelně navštěvováno učiteli. Ve zkouškovém období poskytne přednášející konzultační hodiny. Ty ale neslouží k tomu, aby nahradily vaši nepřítomnost na přednáškách, musíte přijít s konkrétním problémem.

Studenti kombinovaného studia mají podmínky mírně ulehčené. Přesné informace najdete zde.

Dotazy, které studenti opakovaně vznesli, se snažíme zodpovědět zde.

[Tuto stránku udržuje Tomáš Werner.]