Optimering av realistiska, sammansatta system, 6 hp

Optimization of Realistic Complex Systems, 6 credits

TAOP61

Huvudområde

Matematik Tillämpad matematik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Kurstyp

Programkurs

Examinator

Kaj Holmberg

Studierektor eller motsvarande

Ingegerd Skoglund

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 48 h
Rekommenderad självstudietid: 112 h
VOF = Valbar / Obligatorisk / Frivillig
Kursen ges för Termin Period Block Språk Ort/Campus VOF
6CDDD Civilingenjör i datateknik 9 (HT 2017) 2 3 Svenska Linköping, Valla V
6CEMM Civilingenjör i energi - miljö - management 7 (HT 2017) 2 3 Svenska Linköping, Valla V
6CEMM Civilingenjör i energi - miljö - management (Hållbart företagande) 7 (HT 2017) 2 3 Svenska Linköping, Valla O
6CEMM Civilingenjör i energi - miljö - management (Systemverktyg för hållbar utveckling) 7 (HT 2017) 2 3 Svenska Linköping, Valla O
6CEMM Civilingenjör i energi - miljö - management (Teknik för hållbar utveckling) 7 (HT 2017) 2 3 Svenska Linköping, Valla O
6CITE Civilingenjör i informationsteknologi 9 (HT 2017) 2 3 Svenska Linköping, Valla V
6CKEB Civilingenjör i kemisk biologi - med valbar utgång till naturvetenskaplig kandidat (Industriell bioteknik och produktion) 9 (HT 2017) 2 3 Svenska Linköping, Valla V
6CKEB Civilingenjör i kemisk biologi - med valbar utgång till naturvetenskaplig kandidat (Protein Science and Technology) 9 (HT 2017) 2 3 Svenska Linköping, Valla V
6CMJU Civilingenjör i mjukvaruteknik 9 (HT 2017) 2 3 Svenska Linköping, Valla V
6CTBI Civilingenjör i teknisk biologi (Industriell bioteknik och produktion) 9 (HT 2017) 2 3 Svenska Linköping, Valla V
6MMAT Matematik, masterprogram 3 (HT 2017) 2 3 Svenska Linköping, Valla V
6MMAT Matematik, masterprogram (Ekonomisk modellering och optimering) 3 (HT 2017) 2 3 Svenska Linköping, Valla V

Huvudområde

Matematik, Tillämpad matematik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Fördjupningsnivå

A1X

Kursen ges för

  • Civilingenjör i energi - miljö - management
  • Civilingenjör i datateknik
  • Civilingenjör i kemisk biologi - med valbar utgång till naturvetenskaplig kandidat
  • Civilingenjör i teknisk biologi
  • Matematik, masterprogram
  • Civilingenjör i informationsteknologi
  • Civilingenjör i mjukvaruteknik

Förkunskapskrav

OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.

Rekommenderade förkunskaper

Optimering för ingenjörer (eller motsvarande grundkurs i optimering). Programmering i Matlab.

Lärandemål

Kursen behandlar matematiska verktyg för att formulera och lösa optimeringsproblem för realistiska sammansatta system, inkluderande miljö- och energiaspekter. Både avancerad modellformulering och val av lösningsmetod baserat på problemets struktur ingår. Metoder som används är bl.a. heuristiker och dekompositionsmetoder.
Efter fullgjord kurs skall studenten kunna:

  • Formulera komplicerade optimeringsproblem som matematiska modeller.
  • Identifiera strukturer i sammansatta modellformuleringar.
  • Välja passande lösningsmetod utifrån problemstruktur, samt motivera detta val.
  • Förklara principerna bakom vissa heuristiska lösningsmetoder och dekompositionsmetoder, samt använda dessa för att lösa problem.
  • Planera, utveckla och realisera vissa avancerade lösningstekniker för sammansatta optimeringsproblem.
  • Använda generell och specifik programvara för optimering.
  • Presentera sina resultat skriftligt och muntligt.

    Kursinnehåll

    Avancerad modellformulering, metaheuristiker, heuristiker för kombinatoriska problem, metoder för tidskrävande målfunktioner, dekompositionsmetoder baserade på Lagrangerelaxation. Exempel på formuleringar innehållande miljö- och energiaspekter.

    Undervisnings- och arbetsformer

    Kursen ges i form av föreläsningar, lektioner och projektarbete. Föreläsningarna behandlar teori, lösningsmetoder och modelleringsprinciper. Lektionerna ägnas åt övning i modellformulering och problemlösning. Projektarbetet innehåller modellformulering, implementering av optimeringsalgoritmer, lösning av optimeringsproblem med hjälp av egen eller allmänt tillgänglig programvara, samt redovisning av resultaten.

    Examination

    PRA1Projektarbete3 hpU, G
    TEN1En skriftlig tentamen3 hpU, 3, 4, 5

    Betygsskala

    Fyrgradig skala, LiU, U, 3, 4, 5

    Övrig information

    Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

    Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt. 

    Institution

    Matematiska institutionen

    Studierektor eller motsvarande

    Ingegerd Skoglund

    Examinator

    Kaj Holmberg

    Kurshemsida och andra länkar

    http://courses.mai.liu.se/GU/TAOP61

    Undervisningstid

    Preliminär schemalagd tid: 48 h
    Rekommenderad självstudietid: 112 h

    Kurslitteratur

    Kaj Holmberg: Optimering (Liber 2010). Kaj Holmberg: Kompletterande material, 2014.
  • Kod Benämning Omfattning Betygsskala
    PRA1 Projektarbete 3 hp U, G
    TEN1 En skriftlig tentamen 3 hp U, 3, 4, 5

    Kursplan

    För varje kurs finns en kursplan. I kursplanen anges kursens mål och innehåll samt de särskilda förkunskaper som erfordras för att den studerande skall kunna tillgodogöra sig undervisningen.

    Schemaläggning

    Schemaläggning av kurser görs efter, för kursen, beslutad blockindelning. För kurser med mindre än fem deltagare, och flertalet projektkurser läggs inget centralt schema.

    Avbrott på kurs

    Enligt rektors beslut om regler för registrering, avregistrering samt resultatrapportering (Dnr LiU-2015-01241) skall avbrott i studier registreras i Ladok. Alla studenter som inte deltar i kurs man registrerat sig på är alltså skyldiga att anmäla avbrottet så att kursregistreringen kan 
    tas bort. Avanmälan från kurs görs via webbformulär, www.lith.liu.se/for-studenter/kurskomplettering?l=sv. 

    Inställd kurs

    Kurser med få deltagare ( < 10) kan ställas in eller organiseras på annat sätt än vad som är angivet i kursplanen. Om kurs skall ställas in eller avvikelse från kursplanen skall ske prövas och beslutas detta av programnämnden. 

    Föreskrifter rörande examination och examinator 

    Se särskilt beslut i regelsamlingen: http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622678 

    Examination

    Tentamen

    Skriftlig och muntlig tentamen ges minst tre gånger årligen; en gång omedelbart efter kursens slut, en gång i augustiperioden samt vanligtvis i en av omtentamensperioderna. Annan placering beslutas av programnämnden.

    Principer för tentamensschemat för kurser som följer läsperioderna:

    • kurser som ges Vt1 förstagångstenteras i mars och omtenteras i juni och i augusti
    • kurser som ges Vt2 förstagångstenteras i maj och omtenteras i augusti och i oktober
    • kurser som ges Ht1 förstagångstenteras i oktober och omtenteras i januari och augusti
    • kurser som ges Ht2 förstagångstenteras i januari och omtenteras i påsk och i augusti 

    Tentamensschemat utgår från blockindelningen men avvikelser kan förekomma främst för kurser som samläses/samtenteras av flera program.

    • För kurser som av programnämnden beslutats vara vartannatårskurser ges tentamina 3 gånger endast under det år kursen ges.
    • För kurser som flyttas eller ställs in så att de ej ges under något eller några år ges tentamina 3 gånger under det närmast följande året med tentamenstillfällen motsvarande dem som gällde före flyttningen av kursen.
    • Har undervisningen upphört i en kurs ges under det närmast följande året tre tentamina samtidigt som tentamen ges i eventuell ersättningskurs, alternativt i samband med andra omtentamina. Dessutom ges tentamen ytterligare en gång under det därpå följande året om inte programnämnden föreskriver annat.
    • Om en kurs ges i flera perioder under året (för program eller vid skilda tillfällen för olika program) beslutar programnämnden/programnämnderna gemensamt om placeringen av och antalet omtentamina. 

    Anmälan till tentamen

    För deltagande i tentamina krävs att den studerande gjort förhandsanmälan i Studentportalen under anmälningsperioden, dvs tidigast 30 dagar och senast 10 dagar före tentamensdagen. Anvisad sal meddelas fyra dagar före tentamensdagen via e-post. Studerande, som inte förhandsanmält sitt deltagande riskerar att avvisas om plats inte finns inom ramen för tillgängliga skrivningsplatser.

    Teckenförklaring till tentaanmälningssystemet:
      ** markerar att tentan ges för näst sista gången
      * markerar att tentan ges för sista gången 

    Ordningsföreskrifter för studerande vid tentamensskrivningar

    Se särskilt beslut i regelsamlingen: http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622682

    Plussning

    Vid Tekniska högskolan vid LiU har studerande rätt att genomgå förnyat prov för högre betyg på skriftliga tentamina samt datortentamina, dvs samtliga provmoment med kod TEN och DAT. På övriga examinationsmoment ges inte möjlighet till plussning, om inget annat anges i kursplan.

    Andra examinationsformer

    För regler för omprov vid andra examinationsformer än skriftliga tentamina hänvisas till LiU-föreskrifterna för examination och examinator, http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/VisaBeslut/622678. 

    Försök till vilseledande

    Vid grundad misstanke om att en student försökt vilseleda vid examination eller när en studieprestation ska bedömas ska enligt Högskoleförordningens 10 kapitel examinator anmäla det vidare till universitetets disciplinnämnd. Möjliga konsekvenser för den studerande är en avstängning från studierna eller en varning. För mer information se www.liu.se/disciplinnamnden.

    Betyg

    Företrädesvis skall betygen underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4) och med beröm godkänd (5) användas. Kurser som styrs av tekniska fakultetsstyrelsen fastställt tentamensschema skall därvid särskilt beaktas.

    1. Kurser med skriftlig tentamen skall ge betygen (U, 3, 4, 5).
    2. Kurser med stor del tillämpningsinriktade moment såsom laborationer, projekt eller grupparbeten får ges betygen underkänd (U) eller godkänd (G).

    Examinationsmoment

    1. Skriftlig tentamen (TEN) skall ge betyg (U, 3, 4, 5).
    2. Examensarbete samt självständigt arbete ger betyg underkänd (U) eller godkänd (G).
    3. Examinationsmoment som kan ge betygen underkänd (U) eller godkänd (G) är laboration (LAB), projekt (PRA), kontrollskrivning (KTR), muntlig tentamen (MUN), datortentamen (DAT), uppgift (UPG).
    4. Övriga examinationsmoment där examinationen uppfylls framför allt genom aktiv närvaro som annat (ANN), basgrupp (BAS) eller moment (MOM) ger betygen underkänd (U) eller godkänd (G).

    Rapportering av den studerandes examinationsresultat sker på respektive institution.

    Regler

    Universitetet är en statlig myndighet vars verksamhet regleras av lagar och förordningar, exempelvis Högskolelagen och Högskoleförordningen. Förutom lagar och förordningar styrs verksamheten av ett antal styrdokument. I Linköpings universitets egna regelverk samlas gällande beslut av regelkaraktär som fattats av universitetsstyrelse, rektor samt fakultets- och områdesstyrelser. 

    LiU:s regelsamling angående utbildning på grund- och avancerad nivå nås på http://styrdokument.liu.se/Regelsamling/Innehall/Utbildning_pa_grund-_och_avancerad_niva. 

    Kaj Holmberg: Optimering (Liber 2010). Kaj Holmberg: Kompletterande material, 2014.
    I = Introducera, U = Undervisa, A = Använda
    I U A Moduler Kommentar
    1. ÄMNESKUNSKAPER
    1.1 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) matematiska och naturvetenskapliga ämnen
    X
    X
    X
    TEN1
    Algebra- och analyskunskaper, optimeringsteori
    1.2 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) teknikvetenskapliga ämnen
    X
    PRA1
    Modellering av energi- och miljösystem
    1.3 Fördjupade kunskaper (motsvarande G2X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
    X
    X
    X
    TEN1
    Optimeringsmetoder
    1.4 Väsentligt fördjupade kunskaper (motsvarande A1X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
    
                                
    1.5 Insikt i aktuellt forsknings- och utvecklingsarbete
    
                                
    2. INDIVIDUELLA OCH YRKESMÄSSIGA FÄRDIGHETER OCH FÖRHÅLLNINGSSÄTT
    2.1 Analytiskt tänkande och problemlösning
    X
    X
    X
    PRA1
    TEN1
    Centralt för ämnet, kännetecknar all användning av optimeringslära
    2.2 Experimenterande och undersökande arbetssätt samt kunskapsbildning
    X
    PRA1
    Projektarbete
    2.3 Systemtänkande
    X
    X
    Centralt för ämnet, kännetecknar all användning av optimeringslära
    2.4 Förhållningssätt, tänkande och lärande
    X
    X
    X
    PRA1
    TEN1
    Kritiskt och analytiskt tänkande, metodiskt angreppssätt.
    2.5 Etik, likabehandling och ansvarstagande
    X
    X
    X
    PRA1
    TEN1
    Optimeringskunskaper
    3. FÖRMÅGA ATT ARBETA I GRUPP OCH ATT KOMMUNICERA
    3.1 Arbete i grupp
    X
    PRA1
    Projektarbete i grupp
    3.2 Kommunikation
    X
    PRA1
    Projektarbete i grupp
    3.3 Kommunikation på främmande språk
    
                                
    4. PLANERING, UTVECKLING, REALISERING OCH DRIFT AV TEKNISKA PRODUKTER OCH SYSTEM MED HÄNSYN TILL AFFÄRSMÄSSIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
    4.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling
    X
    X
    X
    PRA1
    Ingenjörs- och miljötillämpningar
    4.2 Företags- och affärsmässiga villkor
    X
    PRA1
    Bas för modellformulering
    4.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera utveckling av produkter och system
    X
    X
    PRA1
    Tränar matematisk modellering
    4.4 Att konstruera produkter och system
    X
    PRA1
    Projektarbete
    4.5 Att realisera produkter och system
    X
    PRA1
    Projektarbete
    4.6 Att ta i drift och använda produkter och system
    
                                
    5. PLANERING, GENOMFÖRANDE OCH PRESENTATION AV FORSKNINGS- ELLER UTVECKLINGSPROJEKT MED HÄNSYN TILL VETENSKAPLIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
    5.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling för kunskapsutveckling
    X
    Formulering av optimeringsmodeller
    5.2 Ekonomiska villkor för kunskapsutveckling
    X
    Formulering av optimeringsmodeller
    5.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera forsknings- eller utvecklingsprojekt
    X
    PRA1
    Projektarbete
    5.4 Att genomföra forsknings- eller utvecklingsprojekt
    X
    PRA1
    Projektarbete
    5.5 Att redovisa och utvärdera forsknings- eller utvecklingsprojekt
    X
    PRA1
    Projektarbete

    Denna flik innehåller det material som är publikt i Lisam. Den information som publiceras här är inte juridiskt bindande, sådant material hittar du under övriga flikar på denna sida.

    Det finns inga filer att visa.