TIES592 Monitavoiteoptimointi ja teollisten prosessien hallinta

syksy 2010

yliassistentti Jussi Hakanen
jussi.hakanen(at)jyu.fi
AgC 426.3

Laajuus: 4 op

Taso: Tietotekniikan syventävä kurssi. Pakollinen vaativien järjestelmien hallinta ja optimointi -maisteriohjelman opiskelijoille.

Sisältö: Lyhyt johdanto yksitavoitteiseen optimointiin. Monitavoiteoptimoinnin käsitteitä, monitavoiteoptimoinnin menetelmiä ja ohjelmistoja. Aiheita käydään läpi käytännön esimerkkisovellusten kautta.

Esitiedot: Numeeristen menetelmien, ohjelmoinnin ja yksitavoitteisen optimoinnin tietämys on eduksi, mutta ei pakollista.

Luennot: 30 h, ma 14-16 ja ke 16-18 salissa Ag C222 25.10.-15.12.2010
Huom! ke 3.11., 24.11. ja 15.12. luento salissa Ag C231.

Demot: pe 8.30-10 salissa Ag C222 29.10.-17.12.

Kurssin suoritus: Kurssi suoritetaan oletusarvoisesti tekemällä harjoitustyö sekä demoja. Kurssin voi myös halutessaan suorittaa tenttimällä ja silloin tulee ottaa yhteyttä luennoitsijaan vähintään kaksi viikkoa ennen kurssin ensimmäistä tenttipäivää (17.12.). Kurssin arvosana määräytyy siten, että harjoitustyöstä tulee 2/3 ja demoista 1/3. Tarkempi kuvaus harjoitustyöstä ja sen suorittamisesta löytyy täältä.

Luentomateriaali:
1. & 2. luento (yksitavoiteoptimointi)
3. luento
4. luento
5. luento
6. luento
7. luento
8. luento
9. luento
10. luento
11. luento
12. luento (Prof. Kaisa Miettinen)

Tieteellisen aineiston hakemisesta

Luentotaltioinnit (wmv):
1. luento (25.10.)
2. luento (27.10.)
3. luento (3.11.)
4. luento (8.11.)
5. luento (10.11.)
6. luento (15.11.)
7. luento (17.11.)
8. luento (22.11.)
9. luento (24.11.)
10. luento (29.11.)
11. luento (1.12.)
12. luento (8.12., Prof. Kaisa Miettinen)

Demotehtävät:
1. demot 29.10., ratkaisut
2. demot 12.11.
3. demot 19.11., ratkaisut (Matlab)
4. demot 26.11., DE-paperi
5. demot 10.12.

Kirjallisuutta:
Yksitavoiteoptimointi
Juha Haataja, Optimointitehtävien ratkaiseminen, CSC:n oppaat, 2004, saatavilla sähköisesti

Seuraavat kirjat löytyvät minulta ja niitä voi tarvittaessa lainata:

Gill, Murray & Wright: Practical Optimization, 1981
Luenberger: Linear and Nonlinear Programming, 1984
Fletcher: Practical Methods of Optimization, 1987 (1980)
Bazaraa, Sherali & Shetty: Nonlinear Programming: Theory and Algorithms, 1993
Bertsekas: Nonlinear Programming, 1995
Nocedal & Wright: Numerical Optimization, 1999
Hinze, Pinnau, M. Ulbrich & S. Ulbrich: Optimization with PDE Constraints, 2009

Monitavoiteoptimointi
Chankong & Haimes: Multiobjective Decision Making: Theory and Methodology, 1983
Sawaragi, Nakayama & Tanino, Theory of Multiobjective Optimization, 1985
Steuer, Multiple Criteria Optimization: Theory, Computation and Applications, 1986
Miettinen: Nonlinear Multiobjective Optimization, 1999
Deb: Multi-Objective Optimization Using Evolutionary Algorithms, 2001
Ehrgott: Multicriteria Optimization, 2005
Branke, Deb, Miettinen & Slowinski (editors): Multiobjective Optimization: Interactive and Evolutionary Approaches, 2008
Rangaiah (editor), Multi-Objective Optimization: Techniques and Applications in Chemical Engineering, 2009
Talbi: Metaheuristics: From Design to Implementation, 2009

Hyödyllisiä linkkejä:
LaTeX-ladontaohjelma matemaattiselle tekstille (ilmainen). Windows-käyttäjät löytävät ohjelman täältä.

Tietoa Matlabin opiskelijalisenssistä

Optimointiryhmä
WWW-NIMBUS

Mathematical Programming Glossary
Nonlinear Programming Frequently Asked Questions
Global Optimization

Apua optimointiohjelmiston valintaan:
Decision Tree for Optimization Software
NEOS Guide: Optimization Software

Suomen Operaatiotutkimusseura (FORS)
Suomen laskennallisten tieteiden seura (SULATIS)
EUROPT - The Continuous Optimization Working Group of EURO
International Society on Multiple Criteria Decision Making