TNSL05, Optimering, Modellering och Planering 6 hp, HT2-2011

Transkript

1 ITN/KTS Stefan Engevall/Joakim Ekström Kursinformation TNSL05, Optimering, Modellering och Planering, HT2011 TNSL05, Optimering, Modellering och Planering 6 hp, HT Kursmål & innehåll 1.1 Mål med kursen Kursen skall ge kunskaper i optimeringslära, och speciellt optimering av linjära problem, problem med nätverksstruktur samt heltalsproblem. Speciellt vikt läggs på analys av modeller med koppling till planering av logistiktjänster. Studenten ska efter avslutad kurs kunna: Analysera och formulera optimeringsmodeller inom ekonomiska tillämpningsområden. Hantera den grundläggande matematiska teorin på vilken modeller och algoritmer bygger. Använda och dra slutsatser från optimeringsmetoder för linjära och heltaliga optimeringsproblem så som simplexmetoden, metoder för optimeringsproblem formulerade i termer av grafer samt plansnittning, och trädsökningsalgoritmer för problem med heltalskrav. Analysera och klassificera optimeringsmodeller med avseende på komplexitet. Lösa små optimeringsproblem manuellt och hantera större problem med hjälp av dator samt att analysera resultat från optimeringsprogram. 1.2 Förkunskaper Grundkurser i analys i en variabel, algebra samt logistik 1.3 Påbyggnadskurser Kvantitativ logistik, Planering av räddningssystem 1.4 Kursinnehållet Kursinnehållet definieras av kapitelhänvisningarna i undervisningsplanen nedan. Varje avsnitts vikt framgår av den undervisningstid som det ägnas. Kursen omfattar följande moment: En introduktion till matematiska modeller Introduktion till optimerande algoritmer Problemklassificering Optimalitetsvillkor Modellering av linjära problem Metoder för linjära problem (baslösningsbegreppet) Känslighetsanalys Nätverksmodellering Enklare typfall och typmetoder för nätverksproblem Heltalsmodellering Metoder för diskreta problem (plansnittning och trädsökning) 1(5)

2 2 Administration & Organisation Kursinformation TNSL05, Optimering, Modellering och Planering, HT Kurshemsida It s Learning Välj TNSL Lärare/Föreläsare Stefan Engevall Joakim Ekström Roya Elyasi-Pour Martin Heljedal Anna Gustafsson Nicole Koorn för kursinfo för senaste info, kursmaterial, mm Examinator Kursansvarig, Föreläsningar, Lektioner (SL), Kontaktinformation: e-post: joaek@itn.liu.se; Telefon: Rum: SP 8212 Lektioner (FTL) Kontaktinformation: e-post: roya.elyasi-pour@liu.se; Telefon: Rum: SP 7206 Huvudansvarig för datorlektioner och miniprojekt Kontaktinformation: e-post: martin.heljedal@liu.se; Telefon: Rum: SP 7206 Datorlektioner och miniprojekt Kontaktinformation: e-post: anngu@itn.liu.se; Telefon: Rum: SP 6214 Datorlektioner 2.3 Disposition Föreläsningar 24 h Lektioner 22 h Laborationer 14 h (+för- och efterarbete) Totalt 60 h 2.4 Organisation Kursen bedrivs i form av föreläsningar, lektioner, gruppuppgifter samt laborationer. Momenten beskrivs utförligare nedan Föreläsningar Föreläsningarna ägnas, förutom till introduktion och sammanfattning av kursen, åt teorigenomgång och för tillämpningar av teorin i form av lärarledda räkneövningar och liknande. Föreläsningar är frivilliga. 2(5)

3 2.4.2 Lektioner Lektionerna används för lärarledda och egna räkneövningar. Lektionerna är frivilliga Gruppuppgifter Under kursen skall 2 gruppuppgifter genomföras. Gruppuppgifterna skall lösas i grupper om två studenter. EN grupp om tre studenter, eller EN ensam student, kan tillåtas. Om en grupp om tre studenter bildas, kommer den gruppen att få två extrauppgifter. Gruppuppgifterna kommer att presenteras och läggas upp på It s Learning, under kursens gång. För hantering av ofullständiga eller sent inlämnade gruppuppgifter se avsnitt 2.6. Godkända gruppuppgifter ger 2 hp. Väl utförda gruppuppgifter kan ev. användas för att höja kursbetyget från 3 till 4 eller från 4 till 5. Se avsnitt Laborationer Tre datorlektioner skall genomföras i kursen. Till varje datorlektion finns förberedelseuppgifter som ska vara gjorda före lektionen startar. Datorlektionerna är obligatoriska och till varje datorlektion finns ett antal uppgifter som ska lösas. Om uppgifterna inte löses under det schemalagda tillfället måste tid för redovisning bokas hos Martin Heljedal. I datorlektion 1 ges en introduktion till modelleringsspråket AMPL. I datorlektion 2 övas Simplex genom att något större problem löses med hjälp av datorn. I datorlektion 3 används Excel och problemlösaren i Excel, för att lösa och analysera linjära och heltaliga optimeringsproblem. Två miniprojekt ska genomföras under kursen. I Miniprojekt 1 används modelleringsspråket AMPL, som introducerades i datorlektion 1, för att formulera, lösa och analysera ett optimeringsproblem med verklighetsanknytning. Rapporten skall inlämnas senast 27 november. Miniprojekt 2 syftar till övning av formulering, lösning och analys av ett nätverksproblem. En programvara som löser minkostnadsflödesproblem används som hjälpmedel för att lösa problemet. Rapporten skall inlämnas senast 12 december. För varje miniprojekt finns två handledningstillfällen schemalagda. Ett i lektionssal för att få hjälp med modelleringen, samt ett i datorsal för att få hjälp med AMPL. Det finns dessutom en reservtid bokad i anslutning till miniprojekt 1 och 2, då datorsalar är reserverade, men ingen lärare kommer att närvara. Miniprojekten skall utföras i grupper om två studenter. EN ensam student kan tillåtas. Grupper om tre studenter är inte tillåtet. Instruktioner för miniprojekten läggs upp på It s Learning och miniprojekten ska redovisas med en rapport. För miniprojekten gäller att det är tillåtet att diskutera uppgifterna mellan grupperna, men allt närmare samarbete mellan grupperna och plagiering av lösningar är otillåtet. Vid tveksamhet om vilken grad av samarbete som förekommit, kan den skriftliga redovisningen behöva kompletteras med en muntlig redogörelse. Notera att miniprojekten förväntas att ta ca 30h i anspråk utanför schemalagd tid. 3(5)

4 Godkända datorlektioner och miniprojekt ger tillsammans 2 hp. Väl utförda miniprojektrapporter kan ev. användas för att höja kursbetyget från 3 till 4 eller från 4 till 5. Se avsnitt Halvklassindelning Lektionerna är uppdelade på tre grupper: SL, FTL A, FTL B. Det är viktigt att endast går på sitt eget pass, annars tas tid från övriga studenter. Gruppindelning i FTL A och B görs i samband med att kursen startar. För varje datorlektion finns anmälningslistor. Några pass ligger efter kl 17, och om du vill undvika dessa tillfällen är det bra om du är ute i god tid och anmäler dig. För varje miniprojekt finns anmälningslistor till handledningstillfällena. 2.5 Litteratur Lundgren, Rönnqvist och Värbrand: Optimeringslära, Studentlitteratur, ISBN Henningsson, Lundgren, Rönnqvist, Värbrand Optimeringslära: övningsbok, Studentlitteratur, ISBN: Dessutom: Kompletterande material (Lektionshandleningar, Laborationshandledningar, Kompletterande övningar, OH-bilder mm) som kan hämtas från It s Learning 2.6 Examination Kursen har följande tre examinationsmoment: Moment Kurspoäng (hp) Laborationer 2 Gruppuppgifter 2 Tentamen 2 Tentamen är skriftlig och omfattar maximalt 40 poäng. För godkänt på tentan krävs normalt 21 poäng, för fyra på tentan krävs normalt 27 poäng, och för femma på tentan krävs normalt 33 poäng. Tillåtna hjälpmedel vid tentamen är kursboken. Första tentamenstillfället är 20 december 2011, De gemensamma gruppuppgifterna poängsätts och ger 1, 1½ eller 2 poäng per styck (dvs totalt max 4 p). För godkänt på momentet Gruppuppgifter måste båda omgångarna gruppuppgifter vara godkända. Gruppuppgiftsmomenten betygssätts inte separat, men poängen kan användas för att eventuellt höja kursbetyget. För godkänt på momentet Laborationer måste redovisningen för datorlektion 1, 2 och 3 vara godkända, samt projektrapporterna för miniprojekt 1 och 2 vara godkända. Uppgifter kopplade till datorlektioner redovisas i första hand i samband med det schemalagda tillfället. För studenter som inte redovisat i samband med det schemalagda tillfället finns ett datum angivet för varje datorlektion då tid för redovisning senast ska ha bokats. Efter detta datum hänvisas till omtentamensperioderna. 4(5)

5 Rapporterna från miniprojekten poängsätts och ger 1, 1½ eller 2 poäng per styck (dvs totalt max 4p). Bedömningen sker enligt följande: För 1 poäng och godkänt krävs att rapporten är godkänd. För 1½ poäng krävs att rapporten, förutom att den är godkänd, också har en välstrukturerad lösning utan större principiella fel. För 2 poäng krävs att rapporten, förutom att den är godkänd, också är en välformulerad rapport, och att lösningen inte innehåller mer än enstaka mindre fel. För rapporter inlämnad efter sista inlämningsdatum ges max 1 poäng. Miniprojekten betygssätts inte separat, men poängen kan användas för att eventuellt höja kursbetyget. Examination av Gruppuppgifter och Laborationer sker endast i samband med ordinarie inlämningstillfällen samt i samband med omtentamen. Studenter som inte har godkänt på delar av dessa moment hänvisas till nästa tillfälle. Notera att möjligheten att tillgodoräkna sig genomförda delar av dessa moment endast garanteras tills kursen ges nästa gång. Kursen är godkänd när samtliga kursmoment som ger kurspoäng är godkända. Kursbetyget blir aldrig lägre än tentabetyget, det kan dock bli högre, om en sammanräkning av samtliga poäng, dvs. från både godkänd tenta, gruppuppgifter och laborationer genererar högre nivåer enligt nedan. Poäng från laboration och projektuppgift garanteras endast för de tre närmsta tentorna. Därefter kan kursbetygssystemet komma att revideras, och eventuella gruppuppgifts- och laborationspoäng att bli ogiltiga. Summa poäng Kursbetyg 25-30½ ½ max{tentabetyg, 4} 38- max{tentabetyg, 5} 5(5)