Aktuelles

23.05.2012	Der Termin für das Rechnerpraktikum wurde auf den 6.6. verschoben. Dafür wurde dann die Präsentationseinheit auf den 20.6. verschoben (siehe auch Zeitplan).
09.05.2012	Die Folien zur Postereinheit von heute morgen sind verfügbar, siehe hier.
20.04.2012	Weitere Informationen und Material zur Vorlesung finden Sie ab jetzt hier.
29.03.2012	Es haben sich kleine Änderungen im Modulhandbuch zur dieser Lehrveranstaltung ergeben. Insbesondere umfasst die Benotung des Posters nur noch 25% der Gesamtnote. Details finden Sie im Modulhandbuch, das über TUMonline veröffentlicht wird.
10.02.2012	Genauere Projektbeschreibungen sind online. Zudem finden Sie die Folien zur Vorbesprechung unter Material.
07.02.2012	Die Projekte stehen fest. Eine genauere Beschreibung der Projekte wird im Laufe der Woche veröffentlicht.
24.01.2012	Hier gibt es noch genauere Informationen zur Veranstaltung (gemeinsamer Flyer mit den Fallstudien der diskreten Optimierung).
11.01.2012	Am Donnerstag, den 9.2.2012, 16:00 Uhr, wird im Raum 00.07.011 die Vorbesprechung stattfinden. Die Vorbesprechung wird zusammen mit der Vorbesprechung zu den Fallstudien der diskreten Optimierung durchgeführt (keine Terminüberschneidung!). Auf dieser gibt es genauere Informationen zum Ablauf der Veranstaltung und zu den einzelnen Projekten.
10.01.2012	Im Sommersemester 2012 werden wieder die Fallstudien zur nichtlinearen Optimierung stattfinden. Genauere Informationen zur Veranstaltung folgen noch.

Inhalt der Veranstaltung

Die Modulbeschreibung finden Sie in TUMonline.

Die Veranstaltung besteht aus einem Übungsteil und einem Projektteil (2+2 SWS). Im Projektteil werden Sie ein praxisnahes Projekt im Team (i.d.R. 3-5 Personen) bearbeiten und einige interessante Aspekte der Optimierung in der Praxis kennen lernen. Im Übungsteil werden wir dabei ergänzende theoretische Themen behandeln, die bei der Bearbeitung der Projekte hilfreich sein können. Neben einem Überblick über praxisrelevante Problemklassen werden wir aufzeigen, welche numerischen Pakete und nützliche Optimierungssoftware es bereits gibt und wie man diese nutzen kann.

Im Rahmen der diesjährigen Veranstaltung werden folgende Projekte bearbeitet:

Verkehrsplanung: Es gibt verschiedene Möglichkeiten für Behörden in die Verkehrsplanung einzugreifen. Dies kann mikroskopisch durch Simulation einzelner Verkehrsteilnehmer in einer bestimmten Verkehrssituation (etwa einer Autobahnauffahrt oder einer Spurverengung) geschehen, bei denen z.B. Geschwindigkeitslimits angepasst werden sollen um die durchschnittliche Fahrtzeit zu minimieren. Alternativ kann das Problem auf makroskopischer Ebene analysiert werden. Dabei wird nicht mehr das Verhalten individueller Verkehrsteilnehmer simuliert, sondern der Verkehrsfluss als kontinuierliche Größe betrachtet. Eine typische Fragestellung wäre etwa, wie sich durch Einführung einer Maut der Verkehrsfluss optimal gestalten lässt.

Portfolio-Optimierung: Eine typische Fragestellung der Portfolio-Optimierung ist die Folgende: Gegeben seien n Anlagemöglichkeiten, gesucht ist eine Kombination der Anlagen die einen vorgegebenen zu erwartenden Gewinn realisiert bei möglichst geringem Risiko. Hier können verschiedene Ansätze gewählt werden, die auf unterschiedliche Optimierungsprobleme führen, ein Ansatz berücksichtigt den sogenannten Conditional Value at Risk. Wir wollen hierbei konkrete Anlagen untersuchen und am realen Markt die Optimierungsergebnisse überprüfen.
Optimierung bei Bild- und Video-Rekonstruktionsproblemen: Trotz der vielen technischen Fortschritte in der digitalen Signalerfassung und - verarbeitung können vor allem in der Videoaufnahme und der Videokompression verschiedenste Störungen, wie fehlende Daten, Bildrauschen oder Bildverzerrungen, auftreten, die die Videoqualität mindern. Man spricht in diesem Zusammenhang von sogenannten Inpainting-, Denoising und Deblurring-Problemen. Durch die Wahl störungsspezifischer Modelle und die Anwendung spezieller Methoden der nichtlinearen Optimierung können fehlerhafte Videos wieder hergestellt und korrigiert werden.
Lokalisierung des Ursprungs von Gaswolken: Gas verteilt sich durch Diffusion und Advektion im Raum. Bereits nach kurzer Zeit kann also nur noch schwer festgestellt werden, wo das Gas ursprünglich ausgetreten ist. Die Situation wird zusätzlich erschwert, wenn die Konzentration des Gases nicht überall gemessen werden kann. Durch Lösen eines inversen Problems soll nun der Anfangszustand rekonstruiert werden. Es handelt sich dabei um ein Optimierungsproblem mit einer partiellen Differentialgleichung als Nebenbedingung.

Methodik

Die Fallstudien bieten eine neuartige Methodik in der Lehre. Die zentrale Aufgabe ist die selbständige Bearbeitung eines Projekts im Team mit anderen Studenten. Neben dem Umsetzen von theoretischem Wissen in die Praxis, spielt also Teamarbeit und eine sinnvolle Projektplanung eine große Rolle. Im Rahmen des Projekts wird jedes Team ein Poster über sein Thema erstellen und einer breiten Öffentlichkeit präsentieren. Als Krönung der Veranstaltung wird es einen eintägigen Abschlussworkshop geben, auf dem jedes Team seine Ergebnisse in einem Vortrag präsentieren wird. In den Übungen werden zudem ergänzende Themen besprochen, die zum einen mathematische Methoden und zum anderen Hinweise zur Bearbeitung des Projekts umfassen.

Organisatorisches

Personen

Dozenten

Vorkenntnisse & Anmeldung

Der Anmeldezeitraum ist bereits vorbei. Eine Anmeldung ist nicht mehr möglich.

Termine

Projektplan-Präsentation: 2.5.2012
Posterdeadline: 27.5.2012
Midterm-Präsentation: 15.6.2012
Abitag: 27.6.2012, ca. 11:00-13:30 Uhr
Abschlussworkshop: 14.7.2012 (ganztätig)

Die Termine während des Semesters sind
- Mittwochs, 8:30 - 10:00 Uhr in Raum 00.09.022
- Freitags, 12:15 - 13:45 Uhr in Raum 00.09.022

Material zur Veranstaltung

Foliensatz von der gemeinsamen Vorbesprechung der 'Fallstudien: Nichtlineare Optimierung' und der 'Fallstudien: Diskrete Optimierung'

Weiteres Material zur Vorlesung finden Sie auf projectsm1.ma.tum.de. Sie benötigen dazu die in der Vorlesung verteilten Zugangsdaten. Falls Sie Schwierigkeiten mit dem Zugriff haben, wenden Sie sich bitte an lindemannma.tum.de oder boehmma.tum.de.