Optimierung B.Sc.

Vorlesungen: Prof. Dr. Moritz Diehl,            Übungen: Florian Messerer


Die Vorlesung (3 ECTS) vermittelt die Grundlagen und wichtigsten Algorithmen der (nichtlinearen) Optimierung, von Newton-artigen Verfahren über beschränkte Optimierung bis zu Anwendungen in maschinellem Lernen, optimaler Steuerung und Embedded Systems. Sie richtet sich an Studierende des B.Sc. Informatik und B.Sc. Embedded Systems Engineering.


Zeit: Freitags, 10:05 - 11:45 Uhr
Ort: HS 00 026, G.-Köhler-Allee 101 


Terminplan

TerminInhalt
23.10.!! Fällt aus !!
30.10.Vorlesung 1: Willkommen und Einführung
06.11.Vorlesung 2: Newton-artige Verfahren für unbeschränkte Optimierung
13.11.Übung 1
20.11.Vorlesung 3: Effiziente Ableitungsberechnung
27.11.Vorlesung 4: Optimierung für Neural Network Training
04.12.Vorlesung 5: Nichtlineare Optimierung mit Gleichungsbeschränkungen
11.12.Übung 2
18.12.Vorlesung 6: Optimierung für Optimale Steuerung
****** Weihnachtspause ***
08.01.Vorlesung 7: Nichtlineare Optimierung mit Ungleichungsbeschränkungen
15.01.Übung 3
22.01.Vorlesung 8: Lineare und Quadratische Optimierung
29.01.Übung 4
05.02.Vorlesung 9: Optimierung auf Embedded Systems
12.02.Vorlesung 10: Kombinatorische Optimierung 
18.03.Klausur (9:00 Uhr, 90 Minuten)

Skript

Das Vorlesungsskript wird hier Schritt für Schritt veröffentlicht.

  • skript.pdf (Link TBA)

Vorlesungen

Die Vorlesungsaufzeichnungen werden hier veröffentlicht.

  • Vorlesung 1: Willkommen und Einführung
  • Vorlesung 2: Newton-artige Verfahren für unbeschränkte Optimierung
  • Vorlesung 3: Effiziente Ableitungsberechnung
  • Vorlesung 4: Optimierung für Neural Network Training
  • Vorlesung 5: Nichtlineare Optimierung mit Gleichungsbeschränkungen
  • Vorlesung 6: Optimierung für Optimale Steuerung
  • Vorlesung 7: Nichtlineare Optimierung mit Ungleichungsbeschränkungen
  • Vorlesung 8: Lineare und Quadratische Optimierung
  • Vorlesung 9: Optimierung auf Embedded Systems
  • Vorlesung 10: Kombinatorische Optimierung 

Übungen

Die Übungen umfassen sowohl Aufgaben zum Bearbeiten von Hand als auch Aufgaben zum Bearbeiten am Computer mit Python.

  • Übung 1
  • Übung 2
  • Übung 3
  • Übung 4

Für die Übungen benutzen wir insbesondere auch das auf Optimierung spezialisierte Softwarepaket CasADi.

pip install numpy scipy matplotlib casadi 

Kontakt: florian.messerer@imtek.uni-freiburg.de