Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе icon

Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе



НазваниеРабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе
Дата конвертации27.10.2012
Размер152.53 Kb.
ТипРабочая программа
источник
1. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Архитектура современных информационных систем.doc
2. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Иностранный язык.doc
3. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Интелектуальные информационные системы.doc
4. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Информационная безопасность и защита информации.doc
5. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Информационные технологии.doc
6. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Компьютерные технологии в науке .doc
7. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Компьютерные технологии в науке(ФиК) .doc
8. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Корпоративные информационные системы.doc
9. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Логика и методология науки .doc
10. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ.doc
11. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Методы исследования и моделирования информационных процессов и технологий.doc
12. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Мировые информационые ресурсы.doc
13. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Основы научных иссследований.doc
14. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/ПРОФ. ПЕРЕВОД зач для Маг.doc
15. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/ПРОФ. ПЕРЕВОД экз для МАГ.doc
16. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Проектирование информационных систем.doc
17. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Системная инженерия.doc
18. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Системы мультимедиа и гипермедиа.doc
19. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Специальные главы математики.doc
20. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Теоретические основы информационых процессов.doc
21. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Теория оптимального управления и методы оптимизации.doc
22. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/ФГОС20110321100002.pdf
23. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Философские проблемы науки и техники.doc
24. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Хранилища данных.doc
25. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Эконометрика.doc
26. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Эконометрическое моделирование.doc
27. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Экономико-математические методы.doc
28. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов и управления предприятием/Экономическое обоснования научных решений.doc
Рабочая программа по дисциплине «Архитектура современных информационных систем» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Иностранный язык» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Интеллектуальные информационные системы» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Информационная безопасность и защита информации» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Информационные технологии» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Компьютерные технологии в науке» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Компьютерные технологии в науке» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Корпоративные информационные системы» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Логика и методология науки» для направления
Программа для всех программ магистратуры Гарант модуля Тененев В. А., д ф. м н., профессор
Рабочая программа по дисциплине «Методы исследования и моделирования информационных процессов и технологий» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Мировые информационные ресурсы» для направления
Программа Для всех магистерских программ Гарант модуля
Программа для всех направлений магистратуры Гарант модуля Архипова Е. И., к п. н., доцент
Программа для всех направлений магистратуры Гарант модуля Архипова Е. И., к п. н., доцент
Рабочая программа по дисциплине «Проектирование информационных систем» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Системная инженерия» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Системы мультимедиа и гипермедиа» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Специальные главы математики» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Теоретические основы информационных процессов» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе
Программа Для всех направлений магистратуры Гарант модуля Петрова Мария Владимировна
Рабочая программа по дисциплине «Хранилища данных» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе
Рабочая программа по дисциплине «Эконометрическое моделирование» для направления
Рабочая программа по дисциплине «Иностранный язык» для направления
Цели: получение студентами необходимыми знаний и навыков для анализа, обоснования и принятия решений по нир и ниокр. Задачи

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»


У Т В Е Р Ж Д А Ю

Ректор ИжГТУ

_____________Б.А.Якимович

____________________2010 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА


по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации

для направления 220400.68 «Информационные системы и технологии»

по программе «Информационные системы планирования ресурсов и управления предприятием»

форма обучения: очная

общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы


Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

1

2

3

4

Аудиторные занятия (всего)










30




В том числе:















Лекции (Л)










10




Практические занятия (ПЗ)










20




Семинары (С)
















Лабораторные работы (ЛР)
















Самостоятельная работа (СР)










78




В том числе:















Курсовой проект (работа)










1




Расчетно-графические работы
















Реферат
















Другие виды самостоятельной работы
















Вид промежуточной аттестации










Э




Общая трудоемкость часы

зачетные единицы










108

3





Кафедра «Информационные системы»


Составитель: Горохова Татьяна Васильевна, кандидат технических наук, доцент


Рабочая программа составлена на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и утверждена на заседании кафедры «ИС»

Протокол заседания кафедры «ИС» от 16 декабря № 7



Заведующий кафедрой «ИС»




М.М. Горохов







2010 г.




Согласовано:







Председатель

учебно-методической комиссии

по направлению 230400.68





О.М. Шаталова







2010 г.



Количество часов рабочей программы соответствует количеству часов рабочего учебного плана программы «Информационные системы планирования ресурсов и управления предприятием».



Начальник учебно-инженерного отдела




Н.В.Исакова







2010 г.

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ И ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ.


1.1. Цели и задачи дисциплины.


Целью изучения данной дисциплины является усвоение студентами теоретических основ предмета, составляющего фундамент ряда математических дисциплин прикладного характера.

Задача преподавания курса состоит в том, чтобы дать студентам теоретические основы методов оптимизации, прикладные и вычислительные аспекты методов.


1.2. Перечень дисциплин, знание которых необходимо

для изучения данной дисциплины.


Для успешного изучения курса необходимо знание следующих дисциплин: математический анализ, аналитическая геометрия и линейная алгебра, функциональный анализ, информатика и программирование.


2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ.


2.1. Наименование тем лекций, их содержание и объем в часах.




пп


Наименование тем лекций



Содержание лекций



Объем

часов

7 семестр

1

Методы оптимизации в математическом моделировании.

Определение границ объекта минимизации. Выбор управляемых переменных. Определение ограничений на управляемые переменные. Выбор численного критерия оптимизации. Информационное обеспечение математической модели.

2

2

Численные методы решения задач одномерной минимизации.

Минимум функции одной переменной. Необходимые и достаточные условия локального минимума. Унимодальные функции и их свойства. Выпуклые функции. Условие Липшица. Классическая минимизация функции одной переменной. Прямые методы минимизации функции одной переменной (перебора, поразрядного поиска, исключения отрезков, метод парабол).

Методы, использующие производные (метод средней точки, Хорд, Ньютона, кубической аппроксимации). Понятие о методах минимизации многомодальных функций.

2

3

Методы безусловной минимизации функции нескольких переменных (ф.н.п.).

Минимум ф.н.п. Дифференцируемые функции нескольких переменных, необходимые и достаточные условия минимума.

Выпуклые множества. Выпуклые функции и их свойства. Выпуклые квадратичные функции.

Общие принципы n-мерной минимизации. Прямые методы безусловной минимизации (минимизация по правильному симплексу, поиск точки минимума по деформируемому симплексу, метод циклического покоординатного спуска, метод Хука-Дживса, метод сопряженных направлений).

Методы безусловной минимизации, использующие производные (метод градиентного и наискорейшего спуска, метод сопряженных градиентов и метод Ньютона). Понятие о квазиньютоновских методах.

2

4

Многомерная минимизация при наличии ограничений.

Постановка и классификация задач математического программирования. Примеры задач оптимизации, сводящихся к задачам математического программирования.

Необходимые условия минимума в терминах направлений. Условный экстремум. Необходимые и достаточные условия условного экстремума.

Условия оптимальности в задаче выпуклого программирования. Задача математического программирования со смешанными ограничениями.

2

5

Линейное программирование.

Постановка задач линейного программирования. Графический метод.

Симплексный метод решения задач линейного программирования.

Метод искусственного базиса. Симплекс-метод при отсутствии условий неотрицательности переменных.

Двойственность в линейном программировании.

Применение теории двойственности.

2

6

Численные методы решения задач нелинейного программирования.

Задачи дробно-линейного и квадратичного программирования.

Методы возможных направлений (случаи линейных и нелинейных ограничений).

Градиентные методы (метод проекции градиента и метод условного градиента).

Методы последовательной безусловной минимизации (метод штрафных функций и метод барьерных функций).

2

Итого


10


2.2. Наименование тем практических (семинарских) занятий, их содержание и объем в часах.




пп


Наименование тем

практических занятий



Содержание практических занятий



Объем

часов

7 семестр

1

Численные методы решения задач одномерной минимизации.

Минимум функции одной переменной. Необходимые и достаточные условия локального минимума. Унимодальные функции и их свойства. Выпуклые функции. Условие Липшица. Классическая минимизация функции одной переменной. Прямые методы минимизации функции одной переменной (перебора, поразрядного поиска, исключения отрезков, метод парабол).

Методы, использующие производные (метод средней точки, Хорд, Ньютона, кубической аппроксимации). Понятие о методах минимизации многомодальных функций.

4

2

Методы безусловной минимизации функции нескольких переменных (ф.н.п.).

Минимум ф.н.п. Дифференцируемые функции нескольких переменных, необходимые и достаточные условия минимума.

Выпуклые множества. Выпуклые функции и их свойства. Выпуклые квадратичные функции.

Общие принципы n-мерной минимизации. Прямые методы безусловной минимизации.

Методы безусловной минимизации, использующие производные.

4

3

Многомерная минимизация при наличии ограничений.

Постановка и классификация задач математического программирования. Примеры задач оптимизации, сводящихся к задачам математического программирования.

Необходимые условия минимума в терминах направлений. Условный экстремум. Необходимые и достаточные условия условного экстремума.

Условия оптимальности в задаче выпуклого программирования. Задача математического программирования со смешанными ограничениями.

4

4

Линейное программирование.

Постановка задач линейного программирования. Графический метод.

Симплексный метод решения задач линейного программирования.

Метод искусственного базиса. Симплекс-метод при отсутствии условий неотрицательности переменных.

Двойственность в линейном программировании.

4

5

Численные методы решения задач нелинейного программирования.

Задачи дробно-линейного и квадратичного программирования.

Методы возможных направлений (случаи линейных и нелинейных ограничений).

Градиентные методы (метод проекции градиента и метод условного градиента).

Методы последовательной безусловной минимизации (метод штрафных функций и метод барьерных функций).

4

Итого


20


2.3. Наименование тем лабораторных работ, их содержание и объем в часах.




пп


Наименование тем

лабораторных работ



Содержание лабораторных работ



Объем

часов

7 семестр

1

Одномерная минимизация.

Найти значения (x,y) в точке минимума функций .

1).

2).

3).

4).

5).

6).

7). ,

  1. Прямым методом минимизации функции одной

переменной;

  1. Методом, использующим производные.

Дать сравнительную оценку по времени и скорости сходимости.

4

2

Многомерная безусловная минимизация.

Для заданной функции провести сравнительный анализ методов безусловной минимизации по скорости сходимости и времени счета

с точностью (где N – номер варианта, )

двумя методами:

  1. Прямым методом минимизации ф.н.п.;

  2. Методом, использующим производные.

Дать сравнительную оценку по времени и скорости сходимости.

4

3

Линейное программирование

Решить задачу линейного программирования симплекс-методом

, где матрица , и векторы задаются из файла.

4

4

Нелинейное программирование

Методами внутренних и внешних штрафных функций найти минимум задачи нелинейного программирования.





с точностью =10-5.

4

Итого


20



3 ТЕМЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ.


пп

Темы самостоятельной работы


Объем

часов

1

Методы оптимизации в математическом моделировании.

6

2

Классическая минимизация функции одной переменной.

6

3

Дифференцируемые ф.н.п., необходимые и достаточные условия минимума.

6

4

Понятие о квазиньютоновских методах.

6

5

Постановка задач линейного программирования.

6

6

Методы возможных направлений (случаи линейных и нелинейных ограничений).

8

7

Метод Флетчера-Ривса. Метод квадратичной интерполяции.

8

8

Метод Ньютона с регулировкой и выбором шага.

8

9

Метод минимальных невязок.

8

10

Метод GCW с решением вспомогательной СЛАУ прямым методом Холецкого.

8

11

Метод последовательного улучшения плана Хичкока

8

Итого


78


4 ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ

ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ зачета


  1. Методы оптимизации в математическом моделировании.

  2. Минимум функции нескольких переменных.

  3. Необходимые и достаточные условия локального минимума.

  4. Унимодальные функции и их свойства.

  5. Выпуклые функции.

  6. Условие Липшица.

  7. Классическая минимизация функции одной переменной.

  8. Прямые методы минимизации функции одной переменной (перебора, поразрядного поиска, исключения отрезков, метод парабол).

  9. Методы использующие производные (метод средней точки, хорд, Ньютона, кубической аппроксимации).

  10. Дифференцируемые ф.н.п., необходимые и достаточные условия минимума.

  11. Выпуклые множества.

  12. Выпуклые функции и их свойства.

  13. Выпуклые квадратичные функции.

  14. Общие принципы n-мерной минимизации.

  15. Прямые методы безусловной минимизации (минимизация по правильному симплексу, поиск точки минимума по деформируемому симплексу, метод циклического покоординатного спуска, метод Хука-Дживса, метод сопряженных направлений).

  16. Методы безусловной минимизации, использующие производные (метод градиентного и наискорейшего спуска, метод сопряженных градиентов и метод Ньютона).

  17. Понятие о квазиньютоновских методах.

  18. Постановка и классификация задач математического программирования.

  19. Примеры задач минимизации, сводящихся к задачам математического программирования.

  20. Необходимые условия минимума в терминах направлений.

  21. Условный экстремум.

  22. Необходимые и достаточные условия условного экстремума.

  23. Условия оптимальности в задаче выпуклого программирования.

  24. Задача математического программирования со смешанными ограничениями.

  25. Постановка задач линейного программирования.

  26. Графический метод.

  27. Симплексный метод решения задач линейного программирования.

  28. Метод искусственного базиса.

  29. Симплекс метод при отсутствии условий неотрицательности переменных.

  30. Двойственность в линейном программировании.

  31. Применение теории двойственности.

  32. Задачи дробно-линейного и квадратичного программирования.

  33. Методы возможных направлений (случаи линейных и нелинейных ограничений).

  34. Методы последовательной безусловной минимизации (метод штрафных функций и метод барьерных функций).


5 ВОПРОСЫ, ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ОСТАТОЧНЫХ ЗНАНИЙ.


  1. С помощью классического метода найти точки минимума функции .

  2. Проверить является ли минимизирующей последовательность , для функции .

  3. Решить ЗЛП методом искусственного базиса.

  4. Решить задачу квадратичного программирования.


6 ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ОБУЧЕНИИ.


6.1. Список наглядных пособий, демонстрируемые опыты и реакции.


Нет.


6.2. Перечень технических средств.


Мультимедиа аудитория: VGA проектор Benq MP721, акустическая система Whaterdale Diamond 9, аудио-усилитель Onkyo A-9155, ноутбук Samsung Q310, Internet.

Компьютерный класс: Intel® Pentium® Dual-Core 2.8GHz/RAM 2 GB, LCD Monitor 17 inch – 10 шт.; VGA проектор Benq MP622C, Internet, локальная вычислительная сеть.


6.3 Перечень используемых программных продуктов.


MS Open Office 3.1, MS SQL Server 2005, Oracle 10 – 10 лицензий каждого ПО.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.



Основная литература.

1.  Алексеев В. М., Тихомиров В. М., Фомин С. В. Оптимальное управление. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. – 408.

2.  Ширяев В. И.. Исследование операций и численные методы оптимизации. – М.: КомКнига, 2007, 216 с.

3.  Черноруцкий И. Г. Методы оптимизации в теории управления. М.: Питер, 2004. – 256 с.

4.  Струченков В. И. Методы оптимизации в прикладных задачах. М.: Солон-Пресс, 2009. – 320 с.


Дополнительная литература.

  1. Лесин В.В., Лисовец Ю.П. Основы методов оптимизации. М., МАИ, 1995.

  2. Банди М. Методы оптимизации. М., Радио и связь, 1988.

  3. Банди М. Основы линейного программирования. М., Радио и связь, 1989.

  4. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. М., Наука, 1980.

  5. Акулич И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах. М., Высшая школа, 1986.

  6. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров. М., Высшая школа, 1994.

  7. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. М., Наука, 1989.

  8. Калиткин Н.Н. Численные методы. М., Наука, 1978.

  9. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М., Наука, 1987.

  10. Плис А.И., Сливина Н.А. Лабораторный практикум по высшей математике. М., Высшая школа, 1994.

  11. Мудров А.Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль. Томск, МП РАСКО, 1991.




Похожие:

Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе iconДокументи
1. /230400.68 Информационные системы и технологии Информационные системы плнирования ресурсов...
Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе iconДокументи
1. /230400.62 Информационные системы и технологии Информационные системы и технологии/230400.62...
Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе iconДокументи
1. /230400.62 Информационные системы и технологии Информационные системы и технологии/230400.62...
Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе iconДокументи
1. /220100.68 Системный анализ Теория и математические методы системного анализа и управления...
Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе iconДокументи
1. /220100.68 Системный анализ Теория и математические методы системного анализа и управления...
Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе iconПримерная рабочая программа по курсу «методы оптимизации» Факультет экономический Профилирующая кафедра каф. Эмис 2010 Цели и задачи изучения дисциплины, ее место в учебном процессе
Цель дисциплины – изучение основных категорий и методов оптимизации как современного научного направления, возможностей и особенностей...
Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе iconПрограмма минимум кандидатского экзамена по специальности 08. 00. 13 «Математические и инструментальные методы экономики»
«Исследование систем управления», «Управленческие решения», «Информационные технологии управления», «Стратегический менеджмент»,...
Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе iconОбразовательная программа Общеобразовательная программа (название образовательной программы) Дисциплина Теория оптимального управления
Целью изучения дисциплины является: ознакомление с математическим аппаратом, используемым в теории оптимального управления; изложение...
Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе iconРабочая программа дисциплины теория графов
«Информационные системы и технологии» по профилю «Геоинформационные системы» одно из важнейших мест. Методы теории графов широко...
Рабочая программа по дисциплине «Теория оптимального управления и методы оптимизации для направления 220400. 68 «Информационные системы и технологии» по программе iconКонтрольные вопросы для входного контроля по дисциплине Теория оптимального управления Методы описания объектов управления
Контрольные вопросы для входного контроля по дисциплине Теория оптимального управления
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы