University of Warsaw - Central Authentication System
Strona główna

Nonlinear optimization

General data

Course ID: 1000-135OPN
Erasmus code / ISCED: 11.913 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0619) Information and Communication Technologies (ICTs), not elsewhere classified The ISCED (International Standard Classification of Education) code has been designed by UNESCO.
Course title: Nonlinear optimization
Name in Polish: Optymalizacja nieliniowa
Organizational unit: Faculty of Mathematics, Informatics, and Mechanics
Course groups: (in Polish) Przedmioty obieralne na studiach drugiego stopnia na kierunku bioinformatyka
Elective courses for 2nd stage studies in Mathematics
ECTS credit allocation (and other scores): 6.00 Basic information on ECTS credits allocation principles:
  • the annual hourly workload of the student’s work required to achieve the expected learning outcomes for a given stage is 1500-1800h, corresponding to 60 ECTS;
  • the student’s weekly hourly workload is 45 h;
  • 1 ECTS point corresponds to 25-30 hours of student work needed to achieve the assumed learning outcomes;
  • weekly student workload necessary to achieve the assumed learning outcomes allows to obtain 1.5 ECTS;
  • work required to pass the course, which has been assigned 3 ECTS, constitutes 10% of the semester student load.

view allocation of credits
Language: English
Type of course:

elective courses

Prerequisites (description):

(in Polish) analiza matematyczna wielowymiarowa - podstawy

Short description:

Finding minima and maxima of functions on sets given by systems of nonlinear equations and inequalities. Lagrange multipliers, Kuhn-Tucker conditions, dual techniques. Special attention is given to convex optimisation.

Full description:

Introduction to non-linear optimisation problems. Examples of practical models. Convex sets. Separating and supporting hyperplanes.

Convex functions. Once and twice differentiable convex functions. Gradient and sub-gradient. Quasi- and pseudo-convex functions. Sublevel sets. Minimas.

Feasible set. Feasible directions. Necessary and sufficient conditions for optimality. Lagrange function. Fritz-John necessary condition. Kuhn-Tucker necessary and sufficient conditions. Regularity conditions. Equlibrium conditions.

Dual problem and dual theorem. Saddle points of the Lagrange function, their relation to duality and Kuhn-Tucker equation. Linear complementary problem, Lemke's method, applications to quadratic programming. Solutions to quadratic programming problems.

Methods of solution of nonlinear programming problems. Unconditional minimisation of one- and multi-dimensional functions. Examples of gradient methods, conjugate gradient methods and Newton-type methods. Conditional optimisation: method of feasible directions, penalty and barrier functions, random methods.

Bibliography:

A.L. Peresini, F.E. Sullivan, J.J Uhl, The mathematics of nonlinear programming. Undergraduate Texts in Mathematics. Springer-Verlag, 1988

M.S. Bazaraa, H.D. Sherali, C.M. Shetty, Nonlinear Programming; Theory and Algorithms. John Wiley and Sons, 1993.

Learning outcomes: (in Polish)

Wiedza i umiejętności:

1. wie na czym polega zadanie optymalizacji nieliniowej w n wymiarach;

2. zna podstawowe własności zbiorów wypukłych, zna twierdzenie o hiperpłaszczyźnie rozdzielającej i podpierającej;

3. zna podstawowe własności funkcji wypukłych, zna pojęcie gradientu i subgradientu funkcji wypukłej, wie co to są funkcje quasi- i pseudowypukłe;

4. umie znajdować ekstrema funkcji wielu zmiennych, wie co to jest funkcja Lagrange'a oraz jak ją wykorzystujemy przy znajdowaniu ekstremów funkcji wielu zmiennych;

Assessment methods and assessment criteria: (in Polish)

egzamin końcowy

Classes in period "Winter semester 2023/24" (past)

Time span: 2023-10-01 - 2024-01-28
Selected timetable range:
Navigate to timetable
Type of class:
Classes, 30 hours more information
Lecture, 30 hours more information
Coordinators: Agnieszka Wiszniewska-Matyszkiel
Group instructors: Agnieszka Wiszniewska-Matyszkiel
Students list: (inaccessible to you)
Examination: Examination

Classes in period "Winter semester 2024/25" (future)

Time span: 2024-10-01 - 2025-01-26
Selected timetable range:
Navigate to timetable
Type of class:
Classes, 30 hours more information
Lecture, 30 hours more information
Coordinators: Agnieszka Wiszniewska-Matyszkiel
Group instructors: Agnieszka Wiszniewska-Matyszkiel
Students list: (inaccessible to you)
Examination: Examination
Course descriptions are protected by copyright.
Copyright by University of Warsaw.
Krakowskie Przedmieście 26/28
00-927 Warszawa
tel: +48 22 55 20 000 https://uw.edu.pl/
contact accessibility statement USOSweb 7.0.3.0 (2024-03-22)