460-4121/01 – Operační výzkum I (OV I)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity4
Garant předmětuIng. Lenka Skanderová, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Lenka Skanderová, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SKA206 Ing. Lenka Skanderová, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 10+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je naučit posluchače základním deterministickým a pokročilejším stochastickým metodám v oblasti operačního výzkumu. Důraz bude kladen především na praktické využití nabytých znalostí v oblasti lineárního programování, transportních a alokačních úloh, a úloh týkajících se plánování (scheduling). Po absolvování kurzu budou posluchači umět různými metodami řešit úlohy z oblasti řízení výroby, plánování, logistiky, plánování tras atd.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Operační výzkum (OR) je souborem vědních disciplín zaměřených na analýzu různých typů rozhodovacích a optimalizačních problémů. Je rovněž znám pod názvy "management science" nebo "decision science". Zahrnuje aplikaci matematických metod a informačních technologií při návrhu systémů tak, aby fungovaly co nejefektivněji, nebo aplikaci uvedených metod při rozhodování jak co nejlépe využít dostupných zdrojů. Kurz posluchače seznámí se základními pojmy, principy, problémy a technikami operačního výzkumu. Představí historický kontext, typické vlastnosti řešených problémů a význam operačního výzkumu. Bude probrán postup modelování reálných problémů a optimalizace jejich parametrů. Bude diskutováno lineární programování a jeho aplikace. Přednášky budou dále rozšiřovat základní algoritmus simplex o aplikaci omezených proměnných. Vedle deterministických metod budou posluchačům představeny i metody stochastické s ohledem na současné odborné publikace v dané oblasti. Po úspěšném absolvování kurzu budou posluchači schopni rozlišit, která z představených metod (deterministitkých a stochastických) je pro daný typ problému nejvhodnější.

Povinná literatura:

[1] Taha Hamdy (2010) Operations Research: An Introduction (9th Edition). ISBN-13: 978-0132555937 [2] Winston Wayne (2003) Operations Research: Applications and Algorithms. ISBN-13: 978-0534380588 [3] Pinedo M. (2012) Scheduling: Theory, Algorithms, and Systems. Springer. ISBN-13: 978-1461419860 [4] Hillier, F. S. (2012): Introduction to operations research. Tata McGraw-Hill Education. ISBN: 0072321695

Doporučená literatura:

[1] Marlow W. Mathematics for Operations Research. Dover Publications. ISBN-13: 978-0486677231

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Podmínky udělení zápočtu: Vypracování úloh, které jsou součástí programu cvičení.

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou kladeny.

Prerekvizity

Kód předmětuZkratkaNázevPovinnost
460-4086 BIA Biologicky inspirované algoritmy Doporučená

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Operační výzkum (OR) je disciplínou, která aplikuje pokročilé analytické metody k dosažení lepších rozhodnutí. Je rovněž známa pod názvy “management science” nebo “decision science”. Zahrnuje aplikaci matematických metod a informačních technologií při návrhu systémů tak, aby fungovaly co nejefektivněji, nebo aplikaci uvedených metod při rozhodování jak co nejlépe využít lidských, finančních nebo jiných zdrojů. Kurz se zabývá třemi různými aspekty operačního výzkumu, kterými jsou: 1. Simulace (ověřování přístupů s cílem jejich zlepšení); 2. Optimalizace (nalezení řešení, které je nejlepší nad množinou řešení, jejíž velikost je obtížně stanovitelná a jednotlivá řešení v ní obtížně porovnatelná); 3. Pravděpodobnostní/statistické vyhodnocení (měření rizika, dolování z dat k nalezení významných souvislostí, testování závěrů, vytváření spolehlivých předpovědí). řednášky: 1. Formulace lineárního programování 2. Řešení problému lineárního programování - grafická metoda 3. Řešení problému lineárního programování - algebraická metoda 4. Algoritmus simplex 5. Metoda Big-M 6. Metoda dvou fází 7. Algoritmus simplex – Inicializace a iterace 8. Algoritmus simplex – Ukončení 9. Vztah Primal – Dual 10. Duální algoritmus simplex 11. Úvod do analýzy citlivosti 12. Přepravní problém 13. Problémy přiřazení 14. Maďarská metoda Cvičení (PC učebna): 1. Biologicky inspirované algoritmy 2. Programování problému Permutative Flowshop scheduling 3. Programování problému Flowshop with blocking scheduling 4. Programování problému Flowshop with no-wait scheduling 5. Programování problému Capacitated Vehicle Routing 6. Programování problému obchodního cestujícího (Travelling salesman problem) 7. Programování problému Bin Packing 8. Programování problému Quadratic Assignment 9. Vývoj algoritmu simplex 10. Hodnocení algoritmu simplex na problémech plánování 11. Hodnocení algoritmu simplex na problémech směrování a přiřazení 12. Hodnocení biologicky inspirovaného algoritmu na problémech plánování 13. Hodnocení biologicky inspirovaného algoritmu na problémech směrování a přiřazení 14. Analýza efektivních algoritmů pro různé problémy

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45  20
        Zkouška Zkouška 55  6
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2021/2022 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2020/2021 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2019/2020 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2018/2019 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2017/2018 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2016/2017 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku