授業科目名(和文)
[Course]
数理計画法 <システム数理>
授業科目名(英文)
[Course]
Mathematical Programming <Mathematical Systems>
学部(研究科)
[Faculty]
情報工学部
学科(専攻)
[Department]
人間情報工学科/スポーツシステム工学科
担当教員(○:代表教員)
[Principle Instructor(○)
and Instructors]
○金川 明弘  自室番号(2607)、電子メール(kanagawa**c.oka-pu.ac.jp)
※利用の際は,** を @に置き換えてください
単位数
[Point(Credit)]
後期 2単位
対象学生
[Eligible students]
情報工学部スポーツシステム工学科3年次生
授業概略と目標
[Course description and Objects]
工学や社会科学の諸分野において「最適化」の概念は非常に重要である。最適化すべき問題をいくつかの変数と数式を含む数学モデルに定式化し,それを解くための方法論は数理計画法と呼ばれる。数理計画法は,数理工学,とくにオペレーションズ・リサーチの主要なテーマの一つと位置づけられ,システム科学,情報科学,経営科学などの分野において基礎的な役割を果たしている。本講では各種の数理計画問題を紹介し,それらに対する基礎理論と解法のアルゴリズムについて述べる。
到達目標
[Learning Goal]
(1)線形計画法の定式化とその解法のメカニズムを理解する
(2)制約のない非線形最適化問題の解析的方法と逐次的解法を理解する
(3)等式制約のある非線形最適化問題の解法について理解する
(4)種々の組合せ最適化問題の本質と応用について理解する
履修上の注意
[Notes]
「線形代数学」,「解析学」を演習も含めて履修していることが望ましい。
授業計画とスケジュール
[Course schedule]
1. 数理計画問題の定式化
2. 非線形問題1
 ・基本解法勾配ゼロ法
3.非線形問題2
 等式制約非線形問題解法ラグランジュの未定乗数法
4. 非線形問題3
 ・逐次解法としてニュートン・ラフソン法
5. 非線形問題4
 ・逐次解法として最急降下法
6. 非線形問題5
 ・凸計画問題とKKT条件
7. 非線形問題6
 ・微分を用いない最適化手法
8. 線形計画法1
 ・シンプレクス法
9. 線形計画法2
 ・双対問題とシンプレクス法
10. 線形計画法3
 ・内点法のアルゴリズム
11. 線形計画法4
 混合整数計画問題への応用
12. 組合せ最適化問題1
 ・巡回セールスマン問題
13. 組合せ最適化問題2
 ・ハンガリー法による割り当て問題の解法
14. 組合せ最適化問題3
 ・ハンガリー法によるスケジューリング問題の解法
15. 総括
成績評価方法と基準
[Grading policy (Evaluation)]
定期試験の点数により評価する。
教科書
[Textbook]
参考書:「工学のための最適化手法入門」天谷賢治,数理工学社
     「数理計画入門」福島雅夫,朝倉書店
     「数理計画法」関根泰次,岩波書店
     「システム工学の数理手法」奈良宏一・佐藤泰司,コロナ社
自主学習ガイド及び
キーワード
[Self learning]
講義中にだす練習問題を繰り返し解くこと。
開講年度
[Year of the course]
28