27.03.2014 Views

Studiehandboken 06/07 del 4 - KTH

Studiehandboken 06/07 del 4 - KTH

Studiehandboken 06/07 del 4 - KTH

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>KTH</strong> Studiehandbok 20<strong>06</strong>-20<strong>07</strong><br />

5B1717 Optimeringslära och Markovprocesser<br />

Poäng/<strong>KTH</strong> Credits 6<br />

ECTS-poäng/ECTS Credits 9<br />

Kursnivå/Level<br />

C<br />

Betygsskala/Grading, <strong>KTH</strong> 3, 4, 5<br />

ECTS-betygsskala/Grading, ECTS<br />

A-F<br />

Rekommenderad för/Recommended for F3<br />

Valfri för/Elective for<br />

MA(F3), OS(F3)<br />

Språk/Language<br />

Svenska / Swedish<br />

Kurssida/Course Page<br />

http://www.math.kth.se/optsyst/studinfo/<br />

Optimization and Markov<br />

Processes<br />

Kursansvarig/Coordinator<br />

Krister Svanberg, krille@math.kth.se<br />

Tel. 790 7137<br />

Kursuppläggning/Time Period 2, 3<br />

Föreläsningar 40 h<br />

Övningar 34 h<br />

Kortbeskrivning<br />

I första <strong>del</strong>en av kursen ges grundläggande kunskaper i teorin för och<br />

tillämpningar av markovprocesser och köteori. I andra <strong>del</strong>en av kursen ges<br />

<strong>del</strong>s förtrogenhet med grundläggande begrepp och teori inom<br />

optimeringsläran, såsom optimalitetsvillkor, konvexitet och dualitet, <strong>del</strong>s<br />

kunskaper om viktiga mo<strong>del</strong>ler och lösningsmetoder för optimering.<br />

Mål<br />

Efter fullbordad kurs ska studenten vara väl förtrogen med<br />

1. grundläggande teori för och tillämpningar av markovprocesser,<br />

2. grundläggande teoretiska begrepp och resultat inom optimeringsläran.<br />

3. vissa centrala optimeringsmo<strong>del</strong>ler och tillhörande iterativa<br />

lösningsmetoder, samt kunna tillämpa dessa metoder vid handräkning på<br />

matematiskt formulerade problem.<br />

Vidare ska studenten kunna identifiera och formulera vissa renodlade exempel<br />

på tillämpade optimeringsproblem, samt lösa dessa med hjälp av befintlig<br />

programvara i exempelvis Matlab.<br />

Kursinnehåll<br />

Markovkedjor i diskret och kontinuerlig tid. Stationaritet och asymptotik.<br />

Fö<strong>del</strong>se-dödsprocesser, speciellt Poissonprocessen. Betjäningssystem och<br />

köteori.<br />

Exempel på optimeringstillämpningar. Formuleringsträning. Konvexitetsteori,<br />

separationssatsen och Farkas lemma. Karush-Kuhn-Tuckers<br />

optimalitetsvillkor. Lagrangerelaxering och duala problem. Linjär optimering<br />

och simplexmetoden. Kvadratisk optimering under linjära bivillkor. Linjära<br />

minsta-kvadratproblem och pseudoinversen. Ickelinjära minstakvadratproblem.<br />

Konvex optimering under bivillkor. Optimering av styrda<br />

Markovkedjor.<br />

Förkunskaper<br />

5B1109 Linjär algebra,<br />

5B11<strong>06</strong>+<strong>07</strong> Differential- och integralkalkyl.<br />

5B1501 Sannolikhetslära och statistik eller motsv.<br />

Påbyggnad<br />

5B1815, 5B1817.<br />

Kursfordringar<br />

Två skriftliga tentamina.<br />

Inlämningsuppgifter.<br />

Kurslitteratur<br />

Anges senare.<br />

Aim<br />

After the course, the student should be<br />

well acquainted with<br />

1. basic theory and applications of<br />

Markov processes,<br />

2. basic concepts and results in<br />

optimization theory,<br />

3. some important mo<strong>del</strong>s and methods<br />

for optimization.<br />

Further, the student should have got<br />

training in formulating and solving<br />

optimization problems.<br />

Syllabus<br />

I.) Markov processes:<br />

Markov chains. Stationarity. Asymptotic<br />

distributions. Poisson processes. Birth<br />

and death processes. Queuing processes.<br />

II.) Optimization:<br />

Examples of applications and some<br />

mo<strong>del</strong>ling training. Convexity theory.<br />

Farkas lemma. Karush-Kuhn-Tucker<br />

optimality conditions. Lagrangean<br />

relaxation and dual problems. Linear<br />

optimization and the simplex method.<br />

Quadratic optimization subject to linear<br />

constraints. Linear least-squares<br />

problems and the pseudo inverse.<br />

Nonlinear least-squares problems.<br />

Constrained convex optimization.<br />

Optimization of Markov decision<br />

processes.<br />

Prerequisites<br />

5B1109 Linear algebra,<br />

5B11<strong>06</strong>+<strong>07</strong> Calculus,<br />

5B1501 Probability theory and statistics.<br />

Follow up<br />

5B1815, 5B1817.<br />

Requirements<br />

Two written examinations.<br />

Home assignments.<br />

Required Reading<br />

To be announced.<br />

250<br />

5B Matematik

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!