Uni-Logo Dr. Sigrid Knust, Christian Viergutz

Einführung in die kombinatorische Optimierung SS 08


Inhalt:

Graph Einführung in
  • Grundbegriffe der kombinatorischen Optimierung
  • lineare Programmierung
  • ganzzahlige lineare Programmierung
  • Netzflussalgorithmen
  • Branch-and-Bound-Algorithmen
  • lokale Suchverfahren
  • Praxisbeispiele

Termine:

  • Vorlesung: Sigrid Knust
    Tag Zeit Raum
    Mo12:15-13:4531/E05
    Mi10:15-11:4531/E05
  • Übung: Christian Viergutz
    Tag Zeit Raum
    Fr14:00-15:3069/E18
  • Klausur:
    Tag Zeit Raum
    09.07.0810:00-12:0031/E05

Übungsblätter [up]:

Nr.AbgabeBlattInhalt
1 21.04.08 PDF Fraktionales vs. binäres Rucksackproblem, Polynomiale Reduktionen, Vollst. Enumeration
2 28.04.08 PDF Branch-and-Bound und dynamische Programmierung für das binäre Rucksackproblem
Testinstanzen für P2  Lösungen zu den Testinstanzen  Java-Programm (dyn. Progr.)
3 05.05.08 PDF Nachbarschaften für lokale Suche, Genetische Algorithmen, Gütegarantien für Approximationsalgorithmen, Simulated Annealing
4 13.05.08 PDF Modellierung mit LPs, Simplexverfahren
5 19.05.08 PDF Resource-Investment-Problem, Lösbarkeit von LPs, Modellierung und Lösen mit Zimpl + SCIP/SoPlex
6 26.05.08 PDF 2-Phasen-Simplexverfahren, alternative Startbasis, Standortproblem
7 02.06.08 PDF Dualität, IP-Modellierungstechniken
8 09.06.08 PDF Erweiterte Verschnittprobleme, allgemeine lineare Programme
9 16.06.08 PDF Matrixspiele, optimale Spielstrategien
10 23.06.08 PDF Zwei-Personen-Spiele, Equilibria in Nicht-Nullsummenspielen, Branch-and-Bound für IPs
11 30.06.08 PDF Netzwerk-Fluss-Probleme
12 04.07.08 (!) PDF Klausuraufgabe, Max-Fluss-Problem, Algorithmus von Ford & Fulkerson (A31 korrigiert am 26.6.08)
Netzwerke flow1-5.net für P6

Zur Abgabe der praktischen Aufgaben:
Geben Sie bei praktischen Aufgaben bitte einen Ausdruck des von Ihnen erstellten Textes (Programme, Quellcode etc.) zusammen mit den theoretischen Aufgaben ab. Schicken sie zusätzlich eine lauffähige Version Ihres Programms per Email an Ihre(n) Tutor(in): Elisabeth Schumacher bzw. Rolf Wendt

Formulieren und Lösen von LPs und MIPs:
Zur Lösung von LP- und MIP-Problemen soll in den Übungen die ZIB Optimization Suite eingesetzt werden, die die Programme Zimpl, SCIP und SoPlex enthält. Diese sind für den akademischen Einsatz frei verfügbar.
Zimpl dient zur Modellierung von LPs und MIPs und bietet eine mächtige formale Eingabesprache, aus der Eingabeformate für das anschließende Lösen mit LP- bzw. MIP-Solvern (wie SCIP/SoPlex) generiert werden können.
SCIP (Solving Constraint Integer Programs) ist ein Löser für gemischt-ganzzahlige lineare Programme, der intern einen LP-Löser benötigt, wobei standardmäßig SoPlex zum Einsatz kommt (was aber modular austauschbar ist).
Die Programme sind auf den Rechnern im CIP-Pool (31/339) installiert; wer möchte, kann sie aber auch auf dem eigenen Computer verwenden. Die Verwendung unter Windows XP/Vista ist evtl. über Cygwin oder MinGW möglich.


Material zur Vorlesung [up]:


Literatur:


Teilnahme [up]:

Teilnehmen können alle interessierten Studierende aus den Studiengängen Mathematik/Informatik, Angewandte Systemwissenschaft, Cognitive Science und Information Systems.

Schein [up]:

Voraussetzung für den Erwerb eines Scheins zur Veranstaltung ist die regelmäßige Teilnahme an den Übungen, die erfolgreiche Bearbeitung der Übungsaufgaben (jeweils 50% der Maximalpunkte in theoretischen und 50 % der Maximalpunkte in praktischen Aufgaben) und die erfolgreiche Absolvierung einer Klausur am Ende des Semesters. Prüfungsrelevant sind alle Kapitel der Vorlesung sowie die Themen aus den Übungen.
Last update: 14.07.2008 (SK/CV)