AKTS - Optimizasyona Giriş

Optimizasyona Giriş (MATH490) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
Optimizasyona Giriş MATH490 Alan Seçmeli 3 0 0 3 6
Ön Koşul Ders(ler)i
N/A
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü Seçmeli Dersler
Dersin Seviyesi Lisans
Ders Verilme Şekli Yüz Yüze
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Anlatım, Sorun/Problem Çözme.
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
Dersin Asistan(lar)ı
Dersin Amacı Matematik alanında temel optimizasyon bilgisi vermek, doğrusal ve doğrusal olmayan optimizasyon uygulamalarına, teorisine ve algoritmalarına bir giriş sağlamak.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • optimizasyonun temellerini anlar
  • doğrusal ve doğrusal olmayan programlamanın temel matematiksel teorisini anlar
  • kısıtlı ve kısıtsız optimizasyonun temel matematiksel teorisini anlar
  • bir optimizasyon problemini çözmek için matematiksel ve hesaplamalı araçları seçer ve uygular
  • matematiksel optimizasyon teorisini anlamak için MATLAB kullanır
Dersin İçeriği Optimizasyonun temelleri, lineer kısıtların gösterimi, lineer programlama, Simpleks yöntemi, dualite ve duyarlılık, kısıtsız optimizasyonun temelleri, kısıtlı problemler için optimallik koşulları.

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 I. Temel Bilgiler Bölüm 1. Optimizasyon Modelleri 1.1. Giriş 1.3. Doğrusal Denklemler 1.4. Doğrusal Optimizasyon Kaynak [1]’den ilgili bölümler
2 1.5. En Küçük Kareler Veri Uydurma 1.6. Doğrusal Olmayan Optimizasyon 1.7. Optimizasyon Uygulamaları Kaynak [1]’den ilgili bölümler
3 Bölüm 2. Optimizasyonun Temelleri 2.1. Giriş 2.2. Fizibilite ve Optimallik 2.3. Dışbükeylik 2.4. Genel Optimizasyon Algoritması Kaynak [1]’ den ilgili bölümler
4 2.5. Yakınsama Oranları 2.6. Taylor Serisi 2.7. Newton'un Doğrusal Olmayan Denklemler ve Sonlandırma Yöntemi Kaynak [1]’den ilgili bölümler
5 Bölüm 3. Doğrusal Kısıtlamaların Temsili 3.1. Temel Konseptler 3.2. Boş ve Aralık Uzayları Kaynak [1]’den ilgili bölümler
6 II Doğrusal Programlama Bölüm 4. Doğrusal Programlamanın Geometrisi 4.1. Giriş 4.2. Standart Biçim 4.3. Temel Çözümler ve Uç Noktalar Kaynak [1]’den ilgili bölümler
7 Bölüm 5. Simpleks Yöntemi 5.1. Giriş 5.2. Simpleks Yöntemi Kaynak [1]’den ilgili bölümler
8 Bölüm 6. İkililik ve Duyarlılık 6.1. İkili Problem 6.2. İkililik Teorisi Kaynak [1]’den ilgili bölümler
9 III Kısıtsız Optimizasyon Bölüm 11. Kısıtlanmamış Optimizasyonun Temelleri 11.1. Giriş 11.2. Optimallik Koşulları 11.3. Newton'un Minimizasyon Yöntemi Kaynak [1]’den ilgili bölümler
10 11.4. İniş Garantisi 11.5. Yakınsama Garantisi: Hat Arama Yöntemleri Kaynak [1]’den ilgili bölümler
11 IV Doğrusal Olmayan Optimizasyon Bölüm 14. Kısıtlı Problemler için Optimallik Koşulları 14.1. Giriş 14.2. Doğrusal Eşitlik Kısıtlamaları için Optimallik Koşulları Kaynak [1]’den ilgili bölümler
12 14.3. Lagrange Çarpanları ve Lagrange Fonksiyonu 14.4. Doğrusal Eşitsizlik Kısıtlamaları İçin Optimallik Koşulları Kaynak [1]’den ilgili bölümler
13 14.5. Doğrusal Olmayan Kısıtlamalar İçin Optimallik Koşulları Kaynak [1]’den ilgili bölümler
14 Genel Tekrar
15 Genel tekrar
16 Final

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. Igor Griva, Stephen G. Nash, Ariela Sofer, Linear and Nonlinear Optimization Second Edition, SIAM, 2009
2. Edwin K.P. Chong, Stanislaw H. Zak, An Introduction to Optimization, Third Edition, John Wiley and Sons, 2008
3. Amir Beck, Introduction to Nonlinear Optimization: Theory, Algorithms and Applications with MATLAB, SIAM, 2014.

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım - -
Laboratuar - -
Uygulama - -
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler 4 10
Sunum - -
Projeler - -
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 2 50
Genel Sınav/Final Juri 1 40
Toplam 7 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı 60
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 40
Toplam 100

Kurs Kategorisi

Temel Meslek Dersleri X
Uzmanlık/Alan Dersleri
Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi

# Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Matematik lisans programından edindiği ileri düzeydeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanarak matematik temelli lisansüstü programlarda, kamu veya özel sektörde bilimsel çalışma ve araştırma yapmak için yeterli bilgiye sahip olur.
2 Alanında edindiği kuramsal ve uygulamalı bilgileri uygun araç-gereçleri kullanarak ortaöğretime uyarlar ve aktarır.
3 Alanında edindiği bilgi ve becerileri kullanarak, matematik veya uygulandığı alanlardaki güncel problemleri modelleme ve çözüm için gerekli olan matematiksel yöntemleri seçme, kullanma, geliştirme ve çözme becerisine sahip olur.
4 Analitik düşünme yeteneğine sahip olur ve sonuç çıkarma sürecinde zamanı etkin kullanır.
5 Bilgisayar bilimleriyle ilgili alanlarda çalışabilecek düzeyde temel yazılım bilgisine ve bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisine sahip olur.
6 Karar süreçlerinin ihtiyaç duyacağı verileri toplama, analiz etme, yorumlama ve istatistiksel yöntemleri kullanabilme becerisine sahip olur.
7 Matematiğin doğrudan veya dolaylı olarak kullanıldığı alanlarda çalışma yapabilecek düzeyde bilgiye sahip olur ve yaşam boyu öğrenmenin bilinci ile mesleki bilgi ve becerilerini yeniler.
8 Matematiğin kullanıldığı alanlarda bireysel olarak veya takımlarda ekip üyesi olarak sorumluluk alır ve etkin biçimde çalışma becerisine sahip olur.
9 Matematik veya uygulama alanlarındaki bilgileri izleyecek ve meslektaşları ile iletişim kuracak düzeyde İngilizce bilir.
10 Görüş ve düşüncesini nicel ve nitel verilerle destekleyerek açık ve anlaşılabilir biçimde yazılı ve sözlü ifade eder, paydaşlarıyla iletişim kurar.
11 Matematik veya uygulama alanları ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve sonuçların duyurulması aşamalarında evrensel ve toplumsal boyutlardaki etkilerini dikkate alan mesleki etik ve sorumluluk bilincine sahip olur.

ECTS/İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü
Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) 16 3 48
Laboratuar
Uygulama
Derse Özgü Staj
Alan Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 14 3 42
Sunum/Seminer Hazırlama
Projeler
Raporlar
Ödevler 4 2 8
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 2 16 32
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi 1 20 20
Toplam İş Yükü 150