Technomathematik
Zentrum für Technomathematik, AG Optimierung und optimale Steuerung
Optimierungs-Algorithmen im Sandkasten
Viele Fragestellungen in technischen oder naturwissenschaftlichen Anwendungen lassen sich auf Optimierungsprobleme zurückführen. Hier müssen unbekannte Größen bestimmt werden, so dass eine Funktion minimiert wird und gleichzeitig vorgegebene Bedingungen eingehalten werden. Solche Probleme lassen sich meist nur noch numerisch am Computer lösen, z.B mit der Software WORHP, die mit riesigen Optimierungsproblemen umgehen kann.
In diesem Kurs entwickeln wir eigene Algorithmen, um damit kleine Optimierungsprobleme zu lösen. Wie schnell kann der Computer unseren Algorithmus abarbeiten? Ist die Lösung genau genug? Finden wir immer eine Lösung?
Zum Testen der Algorithmen können wir in unserem Sandkasten Berge, Täler und Flussläufe modellieren. Die Frage nach dem tiefsten Punkt im Gelände kann dann ein ganz einfaches oder sehr anspruchsvolles Optimierungsproblem sein.
Wir werden die Algorithmen am Computer programmieren. Programmiererfahrung ist nicht erforderlich. Ein gutes Verhältnis zu Computern im Allgemeinen wäre jedoch hilfreich, damit auch jede Teilnehmerin und jeder Teilnehmer sich über die Meldung "Optimal solution found" freuen kann.
Dr. Matthias Knauer
Er arbeitet als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Zentrum für Technomathematik (ZeTeM) der Uni Bremen. In der Arbeitsgruppe Optimierung und Optimale Steuerung optimiert er überall da, wo sich etwas bewegt: Kräne, Raumschiffe, Roboter. Damit jeder versteht, wie schön und nützlich Mathematik sein kann, erstellt er außerdem Visualisierungen am Computer und Exponate zum Anfassen und bietet mathematische Stadtführungen an.