Moderní metody optimalizace

Kód předmětu: 132YMMO
Garant předmětu: doc. Ing. Matěj Lepš, Ph.D.
Zakončení předmětu: Z
Počet kreditů: 2 kred.
Rozsah výuky: 1+1
Web předmětu: http://mech.fsv.cvut.cz/~leps/teaching/mmo/index.html

Anotace(semestr )
Předmět je zaměřen na přehled numerických optimalizačních metod aplikovatelných nejen v oblasti stavebnictví. Důraz je kladen především na představení základních principů metod, nicméně během cvičení budeme řešit vybrané příklady pomocí nástrojů dostupných v systému MATLAB.
Obsah 
The course is aimed at an overview of numerical optimization methods applicable not only in the Civil Engineering area. The emphasis is put more on the introduction of driving principles, however, practical applications in MATLAB environment are also conducted during exercises.

Introduction to Global Optimization.
Principles of Mathematical Programming - one-dimensional case
Principles of Mathematical Programming - multi-dimensional case
Principles of Mathematical Programming - constrained optimization
Direct Search methods, Simulated Annealing, Threshold Acceptance
Genetic Algorithms
Evolution Strategies, Differential Evolution, PSO and ACO
Parallel Evolutionary Algorithms and No free lunch theorem
Multi-modal optimization, comparison of optimization algorithms,
Multi-objective optimization, constrained optimization
Meta-modeling,
Introduction to Genetic Programming
Examples of engineering applications
Literatura 
Povinná literatura:
[1]  Search Methodologies: Introductory Tutorials in Optimization and Decision Support Techniques, E. K. Burke, G. Kendall (Editors), Springer, 2014, ISBN 978-1-4614-6940-7.
[2]  A. E. Eiben, J. E. Smith. Introduction to Evolutionary Computing. Springer, 2003, ISBN 978-3-662-05094-1.
[3]  J. Dréo, A. Pétrowski, P. Siarry, E. Taillard, A. Chatterjee. Metaheuristics for Hard Optimization: Methods and Case Studies. Springer, 2005,ISBN 978-3-540-30966-6.
[4]  Weise, Thomas, et al. "Why is optimization difficult?" Nature-Inspired Algorithms for Optimisation. Springer Berlin Heidelberg, 1-50, 2009, ISBN 978-3-642-00267-0.
Návaznosti 
--
Studijní plány 
Předmět je zařazen do následujících studijních plánů:

- studijní plán Stavební inženýrství, specializace Pozemní stavby (BC202000), skupina Stavební inženýrství, specializace Pozemní stavby, povinně volitelné předměty (BC202007_2), dop. semestr 7 (tento studijní plán platí od akademického roku 2020/21 do 2023/24 )
- studijní plán Stavební inženýrství, specializace Pozemní stavby (BC2024), skupina Stavební inženýrství, specializace Pozemní stavby, povinně volitelné předměty (BC202407_2), dop. semestr 7 (tento studijní plán platí od akademického roku 2024/2025 )
- studijní plán Stavební inženýrství, specializace Konstrukce a dopravní stavby (BK202000), skupina Stavební inženýrství, specializace Konstrukce a dopravní stavby, povinně volitelné předměty (BK202008_1), dop. semestr 7 (tento studijní plán platí od akademického roku 2020/21 )
- studijní plán Stavební inženýrství - pozemní stavby, specializace Projektování pozemních staveb (NC20230001), skupina Projektování pozemních staveb, PV předměty, 1. semestr (NC20230101_2), dop. semestr 1 (platí pro nástup od akad. roku 2023/24 )
- studijní plán Stavební inženýrství - pozemní stavby, specializace Statika pozemních staveb (NC20230002), skupina Statika pozemních staveb, PV předměty, 1. semestr (NC20230102_2), dop. semestr 1 (platí pro nástup od akad. roku 2023/24 )
- studijní plán Stavební Inženýrství - konstrukce a dopravní stavby, specializace Inženýrské konstrukce (NK20230001), skupina Stavební Inženýrství - konstrukce a dopravní stavby, PV předměty, 1. semestr (NK20230100_1), dop. semestr 1 (platí pro nástup od akad. roku 2023/24 )
- studijní plán Stavební Inženýrství - konstrukce a dopravní stavby, specializace Dopravní stavby a geotechnika (NK20230002), skupina Stavební Inženýrství - konstrukce a dopravní stavby, PV předměty, 1. semestr (NK20230100_1), dop. semestr 1 (platí pro nástup od akad. roku 2023/24 )