Modul HSBI-BMO-2015 Bionische Methoden der Optimierung

Fakultät

Modulverantwortliche*r

Turnus (Beginn)

Jedes Wintersemester

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

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

Prüfungen

Klausur
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

Weitere Hinweise

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

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

Automatische Vollständigkeitsprüfung

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

Frühere Version dieses Moduls


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.