Modul HSBI-BMO-2015_ver1 Bionische Methoden der Optimierung

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Fakultät

Modulverantwortliche*r

Turnus (Beginn)

Auslaufend

Neuere Version dieses Moduls

Leistungspunkte und Dauer

6 Leistungspunkte

Die Angaben zur Moduldauer finden Sie bei den Studiengängen, in denen das Modul verwendet wird.

Kompetenzen

Die Studierenden kennen den Begriff der Bionik sowie Typen und Vorgehensweisen bionischer Optimierungsalgorithmen. Die Studierenden sind in der Lage zu beurteilen, für welche Problemstellungen sich bionische Algorithmen, wie z.B. evolutionäre Algorithmen
oder Verfahren mit Schwarmintelligenz, eignen und welche Qualität die Optimierungsergebnisse haben. Sie sind befähigt, anhand realer Probleme (u.a. im Bereich der Nachhaltigkeit), geeignete Modelle und Methoden der bionischen Optimierung zu identifizieren,
zu analysieren und effizient zu lösen.

Lehrinhalte

Klassifizierung von Optimierungsalgorithmen

  • Typen: heuristisch, kombinatorisch, analytisch, bionisch

Analytische Optimierungmethoden

  • Nichtlineares Simplex-Verfahren
  • Gradientenverfahren

Einfache Verfahren

  • Random Walk
  • Hillclimbing
  • Simulated Annealing

Genetische Algorithmen und andere evolutionäre Verfahren, z.B. Differential Evolution
Genetische Operatoren

  • Selektion und Mutation

Algorithmen basierend auf Schwarmintelligenz

  • Partikelschwarmverfahren
  • Ameisenalgorithmen
  • Bienenschwarmalgorithmen etc.

Fallbeispiele mit klassischen Testfunktionen

  • Kontinuierliche Funktionen (z.B. Rosenbrock-Sattel, Schwefelfunktion)
  • Diskrete Fragestellungen (z.B. Travelling Salesman, Rucksackproblem)

Praktische Anwendungsbeispiele aus dem Bereich der Nachhaltigkeit
Durchführung eines Programmierprojektes.

Empfohlene Vorkenntnisse

—

Notwendige Voraussetzungen

—

Erläuterung zu den Modulelementen

Modulstruktur: 1 bPr, 1 uPr 1

Veranstaltungen

Bionische Methoden der Optimierung (V)
Art Vorlesung
Turnus WiSe
Workload5 90 h (30 + 60)
LP 3
Bionische Methoden der Optimierung (Ü)
Art Übung
Turnus WiSe
Workload5 90 h (30 + 60)
LP 3 [Pr]

Prüfungen

Präsentation
Zuordnung Prüfende Lehrende der Veranstaltung Bionische Methoden der Optimierung (Ü) (Übung)
Gewichtung unbenotet
Workload -
LP2 -

Es gelten die Regelungen von § 13 ff. Rahmenprüfungsordnung für die Masterstudiengänge des Fachbereichs Ingenieurwissenschaften und Mathematik an der Fachhochschule vom 18.02.2013 in der jeweils gültigen Fassung (MRPO FH).

  • Durchführung eines Projektes mit Projektpräsentation
Hausarbeit o. Klausur o. mündliche Prüfung o. Portfolio o. Projekt mit Ausarbeitung o. Referat mit Ausarbeitung
Zuordnung Prüfende Modulverantwortliche*r prüft oder bestimmt Prüfer*in
Gewichtung 1
Workload -
LP2 -

Es gelten die Regelungen von § 13 ff. Rahmenprüfungsordnung für die Masterstudiengänge des Fachbereichs Ingenieurwissenschaften und Mathematik an der Fachhochschule vom 18.02.2013 in der jeweils gültigen Fassung (MRPO FH).

  • Klausur soll 60 Minuten nicht unterschreiten und 120 Minuten nicht überschreiten
  • Mündliche Prüfung je Prüfling mind. 15 Minuten und max. 45 Minuten
  • Hausarbeiten in der Regel im Umfang von 15 Seiten
  • Referat mit Ausarbeitung: Hausarbeit in der Regel im Umfang von 15 Seiten mit Fachvortrag im Umfang von 15 bis 45 Minuten
  • Projekt mit Ausarbeitung: Projektarbeiten im Sinne von § 19 MRPO FH
  • Portfolio: Kombinationsprüfungen im Sinne von § 20 MRPO FH und Performanzprüfungen im Sinne von § 21 MRPO FH

Weitere Hinweise

Literatur wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben.
Link zum Lehrangebot der HSBI: https://www.hsbi.de/ium/download-center/stundenplaene

Bei dieser Version des Moduls handelt es sich um ein auslaufendes Angebot, sie wird bis maximal Wintersemester 2025/26 vorgehalten. Eine aktualisierte Version dieses Moduls gilt ab dem Sommersemester 2026.
Bisheriger Angebotsturnus war jedes Wintersemester.

In diesen Studiengängen wird das Modul verwendet:

Studiengang Empf. Beginn 3 Dauer Bindung 4
BioMechatronik / Master of Science [Studien- und Prüfungsordnung vom 22.12.2022 mit Änderung vom 18.03.2026] 1. o. 2. o. 3. 1 Semes­ter Wahl­pflicht
BioMechatronik / Master of Science [Prüfungsordnung vom 15.09.2015 mit Änderung vom 02.10.2017] 1. o. 2. o. 3. 1 Semes­ter Wahl­pflicht

Automatische Vollständigkeitsprüfung

In diesem Modul kann eine automatische Vollständigkeitsprüfung vom System durchgeführt werden.

Legende

1
Die Modulstruktur beschreibt die zur Erbringung des Moduls notwendigen Prüfungen und Studienleistungen.
2
LP ist die Abkürzung für Leistungspunkte.
3
Die Zahlen in dieser Spalte sind die Fachsemester, in denen der Beginn des Moduls empfohlen wird. Je nach individueller Studienplanung sind gänzlich andere Studienverläufe möglich und sinnvoll.
4
Erläuterungen zur Bindung: "Pflicht" bedeutet: Dieses Modul muss im Laufe des Studiums verpflichtend absolviert werden; "Wahlpflicht" bedeutet: Dieses Modul gehört einer Anzahl von Modulen an, aus denen unter bestimmten Bedingungen ausgewählt werden kann. Genaueres regeln die "Fächerspezifischen Bestimmungen" (siehe Navigation).
5
Workload (Kontaktzeit + Selbststudium)
SoSe
Sommersemester
WiSe
Wintersemester
SL
Studienleistung
Pr
Prüfung
bPr
Anzahl benotete Modul(teil)prüfungen
uPr
Anzahl unbenotete Modul(teil)prüfungen
Diese Leistung kann gemeldet und verbucht werden.

Seitenleiste

Modulelemente

Veranstaltungen

Prüfungen

Modulbeschreibung (PDF)

Lehrangebot im eKVV

Lehrangebot im eKVV

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BioMechatronik / Master of Science

BioMechatronik / Master of Science [Prüfungsordnung vom 15.09.2015 mit Änderung vom 02.10.2017]