springer basel nichtlineare optimierung Classement 2024

springer basel nichtlineare optimierung

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Das Buch gibt eine Einführung in zentrale Konzepte und Methoden der Nichtlinearen Optimierung. Es ist aus Vorlesungen der Autoren an der TU München, der TU Darmstadt und der Universität Hamburg entstanden. Der Inhalt des Buches wurde insbesondere auf mathematische Bachelorstudiengänge zugeschnitten und hat sich als Basis entsprechender Vorlesungen sowie für eine anschliessende Vertiefung im Bereich der Optimierung bewährt. Der Umfang entspricht zwei zweistündigen oder einer vierstündigen Vorlesung, wobei etwa in gleichem Umfang sowohl unrestringierte Optimierungsprobleme als auch Optimierungsprobleme mit Nebenbedingungen behandelt werden. Im Teil über die unrestringierte Optimierung werden sowohl Trust-Region- als auch Liniensuch-Methoden zur Globalisierung behandelt. Für letztere wird ein ebenso leistungsfähiges wie intuitives Konzept der zulässigen Suchrichtungen und Schrittweiten entwickelt. Die schnelle lokale Konvergenz Newton-artiger Verfahren und ihre Globalisierung sind weitere wichtige Themengebiete. Das Kapitel über restringierte Optimierung entwickelt notwendige und hinreichende Optimalitätsbedingungen und geht auf wichtige numerische Verfahren, insbesondere Sequential Quadratic Programming, Penalty- und Barriereverfahren ein. Der Bezug von Barriereverfahren zu den aktuell intensiv untersuchten Innere-Punkte-Verfahren wird ebenfalls hergestellt.

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EAN: 9783034601429

springer berlin nichtlineare optimierung

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In den Ingenieur-, Natur- oder Wirtschaftswissenschaften ist es oft erforderlich, für ein spezifisches Problem die bestmögliche Lösung zu finden. Lässt sich dieses Problem mathematisch formulieren, dann stellt die mathematische Optimierung eine Reihe von Verfahren zur Verfügung, die zur Problemlösung angewendet werden können. Oftmals fällt es jedoch schwer, das passende Verfahren aus dem grossen Angebot auszuwählen. Dieses Buch bietet dem Leser eine ausführliche, zeitgemässe, anschauliche und verständliche Einführung in die Theorie und die wichtigsten Verfahren der unrestringierten und restringierten glatten nichtlinearen Optimierung einschliesslich zugehöriger Algorithmen. Grossen Raum nehmen dabei numerische Experimente auf MATLAB-Basis ein, in denen vorgestellte Verfahren auf ausgewählte Beispielprobleme angewendet werden, um zu zeigen, welche Vor- aber auch Nachteile die jeweiligen Verfahren besitzen. Alle Experimente wurden durch Starten von editierbaren MATLAB-Quellfiles unter dem von uns entwickelten Programmpaket EDULAB ausgeführt. Dieses Paket und die Experimentierdateien sowie die Lösung der Übungsaufgaben werden auf einer eigens diesem Buch gewidmeten Homepage zur Verfügung gestellt. Damit kann der Leser ohne Programmieraufwand unsere Experimente am Computer an über 200 Beispielproblemen selbst erleben und anschaulich sehen, was die Veränderung von Parametern in Optimierungsroutin en bei der Lösung eines Optimierungsproblems bewirken kann. Studierende und Praktiker lernen den sachgerechten Umgang mit Optimierungsroutinen. Lehrende erhalten ein Werkzeug zur tabellarischen und grafischen Veranschaulichung von Optimierungsverfahren . Forschende können in EDULAB neue Verfahren unter Erhalt der grafischen und tabellarischen Ausgaben einbinden und testen .

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EAN: 9783827429483

springer berlin nichtlineare stabstatik

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Tragverhalten und Sicherheit von Bauwerken können durch Berücksichtigung nichtlinearer Einflüsse wirklichkeitsnäher erfasst werden. Das Buch liefert hierzu eine fundierte Darstellung der nichtlinearen Stabstatik unter besonderer Berücksichtigung der Belange baupraktischer Berechnungen. Die Autoren beschränken sich dabei gezielt auf Methoden und Lösungswege, die es erlauben, Probleme der nichtlinearen Stabstatik alternativ zu den rechner-orientierten Verfahren anschaulich und grundsätzlich einzuordnen und abzuschätzen. Es werden die in den letzten Jahren entwickelten Methoden zusammengestellt und auch Aufbereitungen für die Handrechnung geliefert. Die Demonstration der grundsätzlichen Unterschiede der linearen und der nichtlinearaen Theorie sowie deren Ergebnisse sind ebenso Teil der Darstellung wie auch die Grenzen nichtlinearer Berechnungsmethoden. Zu jedem Schwerpunktthema werden Beispiele mit ausführlichen Musterlösungen angegeben, die auch das Selbststudium ermöglichen. Das Buch eignet sich gleichermassen als Lehrbuch für Studenten an Universitäten und Fachhochschulen wie auch für Ingenieure in der Praxis.

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EAN: 9783642828980

springer berlin nichtlineare faseroptik

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Faseroptische Komponenten und Systeme sind heute unverzichtbar im Bereich der Datenübertragung, der Sensorik und Messtechnik, der Materialbearbeitung und in der Medizintechnik. Bei hohen Lichtleistungen in Glasfasern mit kleinen Querschnitten treten dabei nichtlineare optische Effekte auf, die in einigen Anwendungen gezielt genutzt werden können, aber in anderen Fällen störend sind. Aufbauend auf den Grundlagen der linearen Ausbreitung von Lichtwellen in Glasfasern werden in diesem Buch die nichtlinearen faseroptischen Effekte grundlegend und systematisch behandelt. Schwerpunkte sind dabei die Auswirkungen und Anwendungen der stimulierten Raman- und Brillouin-Streuung. Spezielle Aspekte der nichtlinearen Faseroptik werden am Beispiel der Raman-Faserlaser vertieft. Das Buch zeichnet sich durch fundierte theoretische Grundlagen, Angabe repräsentativer Zahlenwerte und anschauliche Beispiele aus. In kurzen Exkursen werden Zusammenhänge aufgezeigt und weiterführende Informationen gegeben. Zahlreiche Literaturangaben ermöglichen eine selbstständige weitere Vertiefung in einzelne Themen.

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EAN: 9783642409677

springer berlin nichtlineares verhalten von

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Das Buch behandelt das Tragverhalten von Balkentragwerken, ausgesteiften und nicht ausgesteiften Plattentragwerken sowie ausgewählten Schalenkonstruktionen, unter flächenhafter und Punktbelastung. Die Ergebnisse sind unmittelbar für die Bemessung metallischer Konstruktionen anzuwenden. Die Beispiele behandeln schiffbauliche, meeres- und anlagentechnische Aufgaben.

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EAN: 9783540634447

springer fachmedien wiesbaden gmbh

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Andreas Völz untersucht eines der vielseitigsten Regelungsverfahren für technische Prozesse und zeigt den Umgang mit Messunsicherheiten, unbekannten Umwelteinflüssen sowie Modellungenauigkeiten auf. Basierend auf der sogenannten ‚Unscented-Transformation‘; die bislang insbesondere im Zusammenhang mit der Kalman-Filterung ein Begriff ist, können Unsicherheiten mithilfe des Erwartungswertes und der Kovarianzmatrix der nichtlinearen Systemdynamik prädiziert und im Kostenfunktional gewichtet werden. Der Autor stellt einen neuen Ansatz für die modellprädiktive Regelung nichtlinearer Systeme mit stochastischen Unsicherheiten vor und kann anhand mehrerer Beispielsysteme nachweisen, dass Beschränkungen auch in Gegenwart von Unsicherheiten zuverlässig eingehalten werden können.

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EAN: 9783658162788

springer berlin nichtlineare systeme und

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Dieses Lehrbuch gibt eine anschauliche Einführung in die Theorie und Anwendung nichtlinearer Systeme und Regelungen. Der Autor stellt die in Forschung und industrieller Anwendung immer wichtiger werdenden Verfahren der nichtlinearen Regelungen vor und erläutert sie. Wesentliche Merkmale des Buches sind die gute Verständlichkeit sowie die vielen Anwendungsbeispiele. Illustriert werden sie durch viele farbige Abbildungen. In dieser dritten Auflage finden sich gegenüber der zweiten Auflage erweiterte Kapitel, welche die Grundlagen der nichtlinearen Systeme komplettieren. Auch der Teil des Buches, der die regelungstechnischen Grundlagen beinhaltet, wurde in vielen Details überarbeitet. So beinhaltet die aktuelle Version all das wesentliche Wissen, das für die Lösung nichtlinearer regelungstechnischer Aufgabenstellungen erforderlich ist. Die Zielgruppen Das Buch richtet sich sowohl an fortgeschrittene Studierende der Ingenieurwissenschaften als auch an Ingenieurein der Industrie.

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EAN: 9783662556849

springer berlin nichtlineares verhalten von

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Das Buch behandelt das Tragverhalten von Balkentragwerken, ausgesteiften und nicht ausgesteiften Plattentragwerken sowie ausgewählten Schalenkonstruktionen, unter flächenhafter und Punktbelastung. Die Ergebnisse sind unmittelbar für die Bemessung metallischer Konstruktionen anzuwenden. Die Beispiele behandeln schiffbauliche, meeres- und anlagentechnische Aufgaben.

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EAN: 9783642635205

springer berlin nichtlineare regelungssysteme

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Das Buch behandelt fortgeschrittene Methoden der nichtlinearen Regelungstheorie. Die Darstellung ist einerseits in sich mathematisch schlüssig und nachvollziehbar, andererseits aber auch in einer für Ingenieure verständlichen Sprache formuliert. Die jeweilige Herangehensweise bzw. Entwurfsmethodik wird an verschiedenen Beispielen veranschaulicht bzw. durch den Einsatz des Open-Source-Computeralgebrasystems Maxima illustriert. Die Zielgruppen Das Werk wendet sich an Doktoranden bzw. Ingenieure in der Industrie, die - z.B. im Bereich Automotive oder in der chemischen Industrie – mit der Regelung nichtlinearer Systeme konfrontiert werden. Das Buch richtet sich ebenso an Studierende der Elektrotechnik oder Mechatronik in der Vertiefungsrichtung Automatisierungs- bzw. Regelungstechnik, die bereits über fortgeschrittene regelungstechnische Kenntnisse verfügen.

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EAN: 9783662440902

springer berlin nichtlineare berechnungen im

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Der Band enthält die 22 Projektschlussberichte des DFG- Schwerpunktes BNichtlineare Berechnungen im Konstruktiven /B BIngenieurbau/B. Zusammen mit einem einleitenden Übersichtsbeitrag gibt das Buch damit den gegenwärtigen Stand der nichtlinearen, numerischen Mechanik der Kontinua unter Verwendung von Finite-Element-Methoden wieder. Für den Praktiker besonders interessant ist der abschliessende Beitrag über die DFG-BIB, eine allgemein zugängliche Programmbibliothek.

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EAN: 9783642955891

springer berlin nichtlineare

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Die Anwendung der Finite-Element-Methode auf nichtlineare technische Probleme hat in den letzten Jahren - auch wegen der stark angestiegenen Rechnerleistung - erheblich zugenommen. Bei nichtlinearen numerischen Simulationen sind verschiedene Aspekte zu berücksichtigen, die das Wissen und Verstehen der theoretischen Grundlagen, der zugehörigen Elementformulierungen sowie der Algorithmen zur Lösung der nichtlinearen Gleichungen voraussetzen. Hierzu soll dieses Buch beitragen, wobei die Bandbreite nichtlinearer Finite-Element-Analysen im Bereich der Festkörpermechanik abgedeckt wird. Das Buch wendet sich an Studierende des Ingenieurwesens im Hauptstudium, an Doktoranden aber auch an praktisch tätige Ingenieure, die Hintergrundwissen im Bereich der Finite-Element-Methode erlangen möchten.

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EAN: 9783540677475

springer fachmedien wiesbaden gmbh synthetisch

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Diese Arbeit präsentiert elektrische und kombiniert elektro-thermische Optimierungsstrategien zur Effizienzsteigerung der resistiv-kapazitiven Potentialsteuerung von grossen, rotierenden Maschinen. Mittels numerischer Berechnungsmodelle zur Lösung der das System beschreibenden nichtlinearen, stark elektrisch und schwächer thermisch gekoppelten Differentialgleichungen werden die theoretischen Leistungsgrenzen von verschiedenartigen Feldsteuerungssystemen quantifiziert. Ein synthetisches Entwurfsverfahren zur elektrischen Optimierung der resistiv-kapazitiven Potentialsteuerung eines Turbogenerators wird detailliert aufgezeigt und deren Leistungsfähigkeit durch umfangreiche, messtechnische Untersuchungen verifiziert. Durch diese Optimierung kann einerseits die Leistungsdichte einer Maschine erhöht werden, andererseits ergeben sich beispielsweise zusätzliche Freiheitsgrade in Auslegung und Design der Wickelköpfe. Dieses Buch richtet sich an Wissenschaftler, Ingenieure und interessierte Studenten, welche sich mit übergeordneten Fragen bezüglich Auslegung und Design von grossen, rotierenden Maschinen unter dem Gesichtspunkt der dielektrischen Festigkeit im Wickelkopfbereich auseinandersetzen.

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EAN: 9783658246938

springer fachmedien wiesbaden gmbh optimierung

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Ulf Speer entwickelt zwei Optimierungsverfahren fur die Reihenfolgeplanung von verschiedenen automatischen Lagerkransystemen und vergleicht sie quantitativ anhand eines Simulationsmodells. Dabei zeigt sich insbesondere beim integrierten Ansatz ein riesiges Potential, eine gute Robustheit gegen betriebliche Störungen und eine hohe Praxisrelevanz der Ergebnisse. Schwerpunkte der Arbeit bilden die Darstellung der Planungsprobleme an Containerterminals sowie die Untersuchung und Kombination verschiedener Optimierungsverfahren und Detaillierungsgrade. Anhand einer Simulation mit praxisnahen Daten und Annahmen vergleicht der Autor Kransysteme und Optimierungsverfahren.

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EAN: 9783658172695

springer berlin optimierung interaktiv

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In diesem Buch werden Grundlagen der angewandten Optimierung vermittelt und durch eine Vielzahl von Beispielen sowie praxisnahen Anwendungen anschaulich dargestellt. Unterstützt werden die Inhalte durch interaktive Applikationen, die auf der Webseite des Autors kostenlos zur Verfügung stehen. Dabei kann der Leser sämtliche Codes selbst editieren und ausführen, z.B. um den Einfluss von Parametern auszutesten. Das Augenmerk des Textes besteht darin, Freude und Interesse am Lösen angewandter Optimierungsprobleme zu wecken sowie mithilfe der taramath-JavaScript-Bibliothek den Einstieg zur Lösung praxisnaher Aufgabenstellungen zu erleichtern. Hierfür wurde insbesondere auf komplexe Beweise verzichtet: Zum Verständnis der zentralen Inhalte werden lediglich grundlegende Kenntnisse aus der Differenzial- und Integralrechnung sowie der linearen Algebra vorausgesetzt.

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EAN: 9783662579527

springer fachmedien wiesbaden gmbh numerische

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Johannes Peter legt seiner Studie die These zugrunde, dass durch ein optimal ausgelegtes Turbinenrad die Leistungscharakteristik des Motors signifikant verbessert werden kann, ohne auf Zusatzmassnahmen angewiesen zu sein. Basierend auf CFD-Simulationen erarbeitet der Autor zu diesem Zweck ein Verfahren zur Optimierung des Wirkungsgrades und des Massenträgheitsmoments der Turbine. Zur Durchführung der Simulationen entwickelt er ein parametrisiertes CAD-Modell des Turbinenrades, welches die Darstellung von Radialturbinen über Mixed-flow-Turbinen bis hin zu Axialturbinen ermöglicht. Er zeigt, dass eine zentrale Strategie bei der Entwicklung von immer effizienteren Verbrennungsmotoren die Steigerung des Aufladegrades darstellt und hierbei der Turbine eines Abgasturboladers eine entscheidende Bedeutung zukommt.

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EAN: 9783658140250

springer fachmedien wiesbaden gmbh

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Durch die hier beschriebene Verwendung eines Schnellrechenmodells mit einer systematischen Optimierung ist es möglich, ein komplexes Kühlsystem deutlich zu verbessern. Damit zeigt Alexander U. Kayser nicht nur drei Massnahmen zur Verbesserung eines batterieelektrischen Sportwagens auf, sondern liefert darüber hinaus systematische Ansätze für die Optimierung des Thermomanagements und der Aerodynamik von Kraftfahrzeugen. Der Autor Alexander U. Kayser arbeitet als Consultant bei einer mittelständischen Unternehmensberatung in Stuttgart. Er wurde am FKFS/IVK Universität Stuttgart promoviert und war dort als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Fahrzeugaerodynamik und Thermomanagement tätig.

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EAN: 9783658221485

springer berlin kombinatorische optimierung

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Dieses umfassende Lehrbuch über Kombinatorische Optimierung ist die deutsche Übersetzung der sechsten Auflage des Buches „Combinatorial Optimization – Theory and Algorithms". Es ist aus verschiedenen Vorlesungen unterschiedlichen Niveaus (angefangen im 3. Semester des Bachelorstudiengangs) hervorgegangen, die die Autoren an der Universität Bonn gehalten haben. Das Buch legt den Schwerpunkt auf theoretische Resultate und Algorithmen mit beweisbar guten Laufzeiten und Ergebnissen. Es werden vollständige Beweise, auch für viele tiefe und neue Sätze gegeben, von denen einige bisher in der Lehrbuchliteratur noch nicht erschienen sind. Ferner enthält das Buch zahlreiche Übungsaufgaben und umfassende Literaturangaben. Diese dritte deutsche Auflage wurde entsprechend der sechsten englischen Auflage aktualisiert, überarbeitet und ergänzt. Es gibt unter anderem neue Abschnitte zu seichten leichten Bäumen, der Maximierung submodularer Funktionen, geglätteter Analyse vom Knapsack-Problem, der (ln 4 + ɛ)-Approximation von Steinerbäumen und dem VPN Problem. Aus Besprechungen der englischen Auflagen: "This book on combinatorial optimization is a beautiful example of the ideal textbook." Operations Research Letters 33 (2005), p.216-217 "… this very recommendable book documents the relevant knowledge on combinatorial optimization and records those problems and algorithms that define this discipline today. To read this is very stimulating for all the researchers, practitioners, and students interested in combinatorial optimization." OR News 19 (2003), p.42 "...gives an excellent comprehensive view of the exciting field of combinatorial optimization." Zentralblatt MATH 1149.90126

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EAN: 9783662576908

springer wien optimierung technischer produkte

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Mit diesem Buch sollen Unterlagen bereitgestellt werden, die der Praktiker benotigt, um Op­ timierungen fUr seine EntwUrfe unter Hinzuziehung von Experimenten durchzufUhren. Dazu sind experimentell Informationen von dem zu optimierenden Entwurf nach bestimmten PUmen zu gewinnen, die von Rechenmaschinen ausgewertet werden. Diese experimente-und rechnergestutzte Entwurfsoptimierung ist fUr viele technische Fachrichtungen anwendbar. Ihre StUtzung auf Experimente macht sie praxisnah. Die der Optimierung zugrunde liegenden theoretischen Ableitungen sind in der Speziallitera­ tur nachzulesen. DafUr wird in diesem Buch der praktischen DurchfUhrung und !ien damit zu­ sammenhiingenden Problemen vorrangig Aufmerksamkeit geschenkt. Eine Reihe von Anwen­ dungen fUr die Entwurfsoptimierung auf dem Gebiet der Elektronik einschlieBlich der Mikro­ elektronik zeigt die Vielfalt der losbaren Aufgaben, hilft auftretende Fragen kliiren und last manche Einzelheiten in Feinheiten besonders hervortreten. Allen aber ist das gleiche algorithmische Vorgehen gemeinsam, das fUr das Entstehen einer neuen Grundeinstellung zur Verbesserung technischer EntwUrfe priidest1n1ert ist. Bei der Erarbeitung der experimentellen und rechentechnischen Anwendungsbeispiele und Unterlagen wurden wir von einer Reihe von Kollegen unterstutzt. Zu nennen sind hier Doz. Kand. techno Wiss. D. W. Gaskarow, Leningrader Elektrotechnisches Institut (Aufgaben 11.2,11.8,11.9,12.6), Dipl.-Math. V.Arnold, VEBWFBerlin (TafelB.a, B.b, B.c), Dr. -Ing. G. Timmel, IHS Zwickau (Tafel D und stochastischer Suchalgorithmus), und Dipl.-Math. R. Sommer, Technische Hochschule Karl-Marx-Btadt. Ihnen sei an dieser Stelle gedankt. Ebenfalls gilt unser Dank dem Lektor J. Reichenbach, der unkompliziert und entgegenkom­ mend die Arbeiten an diesem Buchprojekt unterstUtzt hat.

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EAN: 9783709194881

springer wien methoden der ganzzahligen

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Optimierungsaufgaben spielen in Wirtschaft und Technik eine immer wichtigere Rolle. Dabei gewinnen Probleme, in denen gewisse Variable nur diskrete Werte annehmen können, zunehmend an Bedeutung. Führen doch Optimierungsaufgaben, in denen Stückzahlen vorkommen oder in denen die Alternative "wahr" oder "falsch" auftritt, in natürlicher Weise auf ganzzahlige Optimierungsprobleme. Historisch gesehen waren es die Transport-und Zuordnungsprobleme, zu deren Lösung die ersten Verfahren entwickelt wurden. Diese Klasse von ganzzahligen linearen Programmen besitzt die wichtige Eigenschaft, dass sich bei Lösung des zugehörigen gewöhnlichen linearen Programmes bei ganzzahligen Ausgangswerten von selbst eine ganzzahlige Lösung ergibt. Bei anderen Typen von ganzzahligen Optimierungsaufgaben ist dies nicht der Fall. Das erste effektive Lösungsverfahren für allgemeine lineare ganz zahlige Optimierungsprobleme geht auf Gomory (1958) zurück. Seither wurden die verschiedensten Techniken angewendet, um solche Probleme möglichst gut zu lösen. Dazu gehören Enumerationsverfahren, kombina torische, geometrische und gruppentheoretische Überlegungen wie auch die Anwendung der dynamischen Optimierung. Welches dieser Verfahren für ein spezielles Problem das günstigste ist, ist bis heute noch ungeklärt. Im vorliegenden Buch werden nach Behandlung der mathematischen Grundlagen ganzzahliger Optimierungsprobleme sowie nach einer kurzen Einführung in die Theorie linearer Programme und in die Theorie der Dualität zunächst Transport-und Zuordnungsprobleme behandelt. Dabei werden auch neueste Entwicklungen berücksichtigt, wie etwa das Optimum Mix-Problem oder die Erstellung von Schulstundenplänen. Daran schliesst sich eine Diskussion der Verfahren von Gomory an, wobei im besonderen auf das reinganzzahlige (zweite) Verfahren von Gomory Wert gelegt wurde.

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EAN: 9783709182987

springer berlin lineare optimierung

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Dieses einführende Lehrbuch wendet sich vor allem an Studierende der Mathematik, Wirtschaftsmathematik und Informatik und bietet den Lesern einen verständlichen Überblick über das weite Feld der Linearen Optimierung. Hierbei werden neben klassischen Themen zur Modellierung, Polyedertheorie und zum Simplexalgorithmus auch komplexitätstheoretische Aspekte sowohl des Simplexalgorithmus wie auch der polynomialen Verfahren zur Linearen Optimierung intensiv behandelt. Letztere haben ihren Ursprung zwar in der nicht-linearen Optimierung und galten bei Ihrer Entdeckung vor 40 Jahren zunächst als eher von theoretischem Wert. Heutzutage kommt aber keine kommerzielle Software zur Linearen Optimierung an diesen Verfahren vorbei. Das Buch ist aus einem Studienbrief der FernUniversität in Hagen hervorgegangen und deswegen insbesondere auch für das Selbststudium geeignet.

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EAN: 9783662544242



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