【授業の目的】
最適化手法とそのアルゴリズムおよびその応用について学ぶ。具体的には、オペレーションズ・リサーチ(OR)で用いられる代表的なテーマである線形計画法、動的計画法、待ち行列理論(トラフィック理論)の3つについて学習する。
【授業の到達目標】
(a) 最適化数学の意味と目的について理解できる。【知識・理解】 (b) 線形計画法の定式化と解法を理解できる。【知識・理解】 (c) 動的計画法の概念と基礎解法を理解できる。【知識・理解】 (d) 待ち行列理論の基礎数理を理解できる。【知識・理解】 (e) いくつかの有名な最適化問題を実際に解くことができる【技能】
【授業概要(キーワード)】
線形計画法、動的計画法、待ち行列理論、オペレーションズ・リサーチ
【科目の位置付け】
広く様々な分野と関連がある最適化数学の基礎について習得する入門的講義である(工学部情報・エレクトロニクス学科のカリキュラム・ポリシー)。
【授業計画】
・授業の方法
スライドと板書を中心に講義を行い、最適解を求める考え方を述べる。また、数週に1回の割合でレポート課題を課す。
・日程
第1週 講義の概要、オペレーションズ・リサーチ、数理計画法とは
第2週~第6週 線形計画法(単体法、2段階単体法、双対単体法)
第7週 中間試験と線形計画法のまとめ
第8週~第11週 動的計画法(最短経路問題、離散配分問題、ナップサック問題)
第12週~第14週 待ち行列理論(M/M/1の場合)
第15週 期末試験と講義全体の総括
【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
講義資料等を「熟読」し、十分な理解を得るための予習及び復習を必ず行うこと。特に復習は重要である。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
講義で扱った問題等、決して聞き流すことなく実際に手を動かして自分で解いてみること。 数週に1回の割合でレポートを課すので、問題を自分で解いて理解を深めること。
【成績の評価】
・基準
レポート(40点)、中間試験(30点)、期末試験(30点)を合計し、100点満点で判定する。 60点以上を合格とする。ただし、中間試験と期末試験の両方を受けていることが合格の条件となる。
・方法
数回のレポートと2回の試験により学習目標が達成されたことを確認し、成績を評価する。
【テキスト・参考書】
テキスト:講義スライドをテキストとする。 参考書: 金谷健一「これなら分かる最適化数学」(共立出版) 矢部博「工学基礎 最適化とその応用」(数理工学社) 中川正雄、真壁利明「確率過程」(培風館)
【その他】
・学生へのメッセージ
自分なりに考え、問題を解いて理解を深めること。 線形代数および確率統計学の基礎知識があれば望ましい。
・オフィス・アワー
質問等がある場合は、授業終了後に直接問い合わせに来るようにすること。
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