2010/2011

02930 Algoritmer til storskala konveks optimering

Forelæsninger og øvelser hver dag i perioden 23-27 august 2010, heftefter et obligatorisk projekt (varighed 1 uge) som laves hjemme.

Engelsk titel: 


Algorithms for Large-Scale Convex Optimization

Sprog:


Point (ECTS )


5

Kursustype:   

Ph.D.- Matematik, Fysik og Informatik
Kurset udbydes under åben uddannelse


Skemaplacering:

Forelæsninger og øvelser hver dag i perioden 23-27 august 2010, herefter et obligatorisk mini-projekt (varighed 1 uge) som laves hjemme.
 

Undervisningsform:

Forelæsninger og øvelser hver dag i perioden 23-27 august 2010, herefter et obligatorisk mini-projekt (varighed 1 uge) som laves hjemme.

Kursets varighed:

[Kurset følger ikke DTUs normale skemastruktur]

Evalueringsform:

Hjælpemidler:

Bedømmelsesform:

Faglige forudsætninger:


Overordnede kursusmål:

Målet med kurset er at give et overblik over de seneste resultater i storskala konveks optimering. Vægten lægges på en ny klasse af algoritmer (accelerated gradient og gradient projection). Kurset dækker også første-ordens metoder til konveks-kon kav sadelpunkt-problemer og monotone variationelle uligheder, samt anvendelser i distrbueret optimering. Endelige gives en introduktion til primal-dual indrepunkts-metoder til kegle-optimering (linære og anden-ordens kegler samt semidifinit programmering).


Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Forstå accelererede gradient-algoritmer til glat konveks optimering, samt deres optimalitets-egenskaber
  • Anvende subgradienter til at analysere og løse ikke-differentiable konvekse optimeringsproblemer
  • Udvide gradient-metoder til problemer med simple bibetingelser og problemer med simple ikke-glatte led i objekt-funktionen
  • Forstå sammenhænge og forskelle mellem accelererede gradient-metoder og klassiske metoder, som fx konjugerede gradienter og quasi-metoder
  • Forstå første-ordens metoder til konveks-konkave sadelpunkt-proglemer og monotone variationelle uligheder
  • Udnytte dualitet til at formulere storskala og distribuerede algoritmer (fx i augmented Lagrangian og dekompositions metoder)
  • Anvende algoritmerne i praksis, fx på problemer i signal- og billedbehandling
  • Forstå strukturen af moderne primal-dual indrepunkts-metoder til kegle-optimering

Kursusindhold:

Første-ordens metoder til konveks optimering og relaterede problemer. Anvendelser i ingeniørvidenskab. Indrepunkts-metoder til kegle-programmering.


Litteratur:

S. Boyd & L. Vandenberghe: "Convex Optimization", Cambridge University Press, 2004; pdf file and lecture notes available at www.ee.ucla.edu/~vandenbe/cvxbook


Kursusansvarlig:

Per Christian Hansen, 321, 012, (+45) 4525 3097, pch@imm.dtu.dk  
Professor Lieven Vandenberghe, vandenbe@ee.ucla.edu  

Institut:

02 Institut for Informatik og Matematisk Modellering

Tilmelding:

På instituttet, 1. august 2010
Man tilmelder sig ved at sende en email til Kari Haugland: k.haugland@mat.dtu.dk

Nøgleord:

Konveks optimering, Storskala beregninger, Første-ordens metoder
Sidst opdateret: 26. oktober, 2010