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Ort und Zeit

Übung / flipped classroom: Di, 14-16 Uhr, HS II, Albertstr. 23b

Lehre

Dozent:in: Moritz Diehl
Assistenz: Florian Messerer
Sprache: auf Englisch

Inhalt

Ziel des Kurses ist es, eine Einführung in numerische Methoden zu geben für die Lösung optimaler Kontrollprobleme in Wissenschaft und Technik. Der Schwerpunkt liegt sowohl auf zeitdiskreter als auch auf zeitkontinuierlicher optimaler Steuerung in kontinuierlichen Zustandsräumen. Der Kurs richtet sich an ein gemischtes Publikum von Studierenden der Mathematik, Ingenieurwissenschaften und Informatik.

Der Kurs deckt die folgenden Themen ab:

• Einführung in dynamische Systeme und Optimierung
• Newtonverfahren und numerische Optimierung
• Algorithmische Differenzierung
• Zeitdiskrete Optimale Steuerung
• Dynamische Programmierung
• Optimale Steuerung in kontinuierlicher Zeit
• Numerische Simulationsmethoden
• Hamilton-Jacobi-Bellmann-Gleichung
• Pontryagin und der indirekte Ansatz
• Direkte Optimale Steuerung
• Echtzeit-Optimierung für modellprädiktive Steuerung

Die Vorlesung wird von intensiven wöchentlichen Computerübungen begleitet, die sowohl in in MATLAB und Python (6~ECTS) absolviert werden können. Es wird außerdem ein optionales Projekt (3~ECTS) angeboten. Dieses besteht in der Formulierung und Implementierung eines selbstgewählten optimalen Kontrollproblems und einer numerischen Lösungsmethode, die in einem Projektbericht dokumentiert und abschließend präsentiert wrird.

Vorkenntnisse

Notwendig: Analysis~I und II, Lineare Algebra~I und II Nützlich: Numerik I, Gewöhnliche Differentialgleichungen, Numerische Optimierung

Verwendbarkeit

Wahlmodul im Optionsbereich (2HfB21)
Wahlpflichtmodul Mathematik (BSc21)
Mathematische Ergänzung (MEd18)
Angewandte Mathematik (MSc14)
Mathematik (MSc14)
Vertiefungsmodul (MSc14)
Wahlmodul (MSc14)
Elective in Data (MScData24)

Die Zahl der ECTS-Punkte entnehmen Sie bitte den Ergänzungen zu den Modulhandbüchern.

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Ort und Zeit

Übung: Fr, 14-16 Uhr, HS II, Albertstr. 23b
Klausur 08.03., 09:00-12:00

Lehre

Dozent:in: Moritz Diehl
Assistenz: Florian Messerer
Allgemein: Kategorie III

Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul Mathematik (BSc21)

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Ort und Zeit

Übung: Do, 14-16 Uhr, SR 226, Hermann-Herder-Str. 10
Klausur 22.09., 13:00-00:00
Nachklausur 06.03., 13:00-16:00

Lehre

Dozent:in: Moritz Diehl
Assistenz: Florian Messerer
Allgemein: Veranstaltung der Kategorie III

Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul Mathematik (BSc21)

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Ort und Zeit

Übung: Fr, 10-12 Uhr, HS II, Albertstr. 23b

Lehre

Dozent:in: Moritz Diehl
Assistenz: Florian Messerer
Allgemein: Kategorie III

Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul Mathematik (BSc21)
Mathematische Ergänzung (MEd18)

Lehre

Dozent:in: Moritz Diehl
Assistenz: Florian Messerer
Allgemein: Veranstaltung der Kategorie III

Verwendbarkeit

Wahlpflichtmodul Mathematik (BSc21)

Ort und Zeit

Übung: Fr, 10-12 Uhr, SR 226, Hermann-Herder-Str. 10

Lehre

Dozent:in: Moritz Diehl
Assistenz: Florian Messerer
Allgemein: Veranstaltung der Kategorie III