| 英文名 | Optimization Programming | |
|---|---|---|
| 科目概要 | 未来工学研究科（修士課程）生命データサイエンス専攻修士１年～２年後期、専門科目、選択、演習、1単位 |
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| 科目責任者 | 秋山 真那斗 | |
| 担当者 | (※は実務経験のある教員) 秋山 真那斗、 |
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| 講義室 | ||
最適化の講義で勉強した各種のアルゴリズムを、プログラミング言語を用いて実装し、そのプログラムを実行して最適解を求めるプログラミング演習を行う。
シンプレックス法、ダイクストラのアルゴリズム、分枝限定法、勾配法、ニュートン法、遺伝的アルゴリズムなどの最適化アルゴリズムをプログラミングする。
「最適化」の講義の受講を前提として、そこで勉強した各種の最適化アルゴリズムを、Python言語を用いて実装する。プログラミング演習のレポートを毎回提出することにより、最適化プログラミングを修得する。
レポート課題等のフィードバックは、次回講義や講義のwebページ等で共有する。
DP2
| 回 | 項目 | 内容 | 担当者 |
|---|---|---|---|
| 1 | 線形計画法のプログラミング | シンプレックス法のプログラミング | 榊原 康文 秋山 真那斗 |
| 2 | 非線形最適化のプログラミング（１） | 勾配法・最急降下法のプログラミング | 榊原 康文 秋山 真那斗 |
| 3 | 非線形最適化のプログラミング（２） | ニュートン法および制約付き最適化の基本実装 | 榊原 康文 秋山 真那斗 |
| 4 | 凸最適化のプログラミング | 凸計画問題の数値解法の実装 | 榊原 康文 秋山 真那斗 |
| 5 | ネットワーク計画のプログラミング（１） | 最短路アルゴリズム（ダイクストラ法）のプログラミング | 榊原 康文 秋山 真那斗 |
| 6 | ネットワーク計画のプログラミング（２） | 最小木問題（プリム法／クラスカル法）のプログラミング | 榊原 康文 秋山 真那斗 |
| 7 | 近似解法のプログラミング | ナップサック問題の貪欲法・近似アルゴリズムのプログラミング | 榊原 康文 秋山 真那斗 |
| 8 | 整数計画のプログラミング | 分枝限定法のプログラミングと整数計画問題の簡易ソルバの実装 | 榊原 康文 秋山 真那斗 |
最適化問題のアルゴリズムを実装する技術を身に付け、応用ができるようになる。
レポート課題における選択したテーマ、内容及び構成から総合的に評価する（100％）。
【講義時間外に必要な学修時間：29時間】
予習：講義中に事前に指定する次回のプログラミング内容について最適化の講義の教科書を読み、アルゴリズムを理解しておくこと。
復習：指定された最適化問題のアルゴリズムについてプログラムを作成し、その実行結果と考察についてレポートとしてまとめて提出する。
「最適化」の講義の受講を前提とする。
【関連科目：最適化】
| 種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
|---|---|---|---|
| 教科書 | 最適化手法入門 | 寒野善博、 駒木文保 | 講談社 |
| 参考書 | 必要に応じて講義内で指示する。 |