DM858: Skedulering, Skemalægning og Ruteplanlægning (5 ECTS)

STADS: 15019301

Niveau
Kandidatkursus forhåndsgodkendt som PhD-kursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i forårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: marco@imada.sdu.dk

Skemaoplysninger
Der er ingen skemaoplysninger for den valgte periode.

Kommentar:
Ubegrænset deltagerantal.

Indgangskrav:
Opnåelse af Bachelorgrad.

Faglige forudsætninger:
Studerende, der følger kurset, forventes at:

• Have kendskab til indholdet af kurset: DM545 eller DM559 "Linær og Heltalsprogrammering "
• Kunne programmere

Formål
Kurset dækker matematisk modellering og optimering i de tre industrielle anvendelsesområder: produktionsplanlægning, service skemalægning og ruteplanlægning. Eksempler på anvendelser fra disse områder er:

• flow-shop og job-shop skedulering, resource begrænset projektplanlægning
• mandskabsskemalægning, uddannelsesskemalægning og personaleplanlægning
• ruteplanlægning for køretøjer med begrænsninger som kommer fra kapacitet, tidsintervaller og besøgsorden.

Kurset vil give en klassificering og en karakterisering af optimeringsproblemer der følger af disse anvendelser. Udvalgte problemer vil blive præcist formuleret og modelleret i blandet heltal lineær programmering (MILP). I praksis modellerne ofte kun kan løses med en specielt tilpasset metode. Kurset vil give viden om avancerede MILP teknikker som søjle generering og dedikerede algoritmer baseret på dynamisk programmering eller branch and bound, hvor de er brugbar. Alternativt vil heuristik overvejes.

Fokus for kurset kan variere mellem udgaver og det kan være påvirket af de partecipants interesser: det er muligt at have en bred fokus blandt de tre områder eller at gå mere i dybden kun på en af tre.

Det endelige mål med kurset er at sætte den studerende til at genkende den præcise variant af problemer vedrørende planlægning, skemalægning og transport og til at bruge avancerede MILP teknikker og heuristikker til at formulere og løse beslutningsproblemer i disse anvendelser. Ideelt ved afslutningen af kurset skal studerende også være i stand til at designe løsningsmetoder selv med at udvikle eller kombinere de præsenterede metoder.

Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i kurset DM559 eller DM545, "Lineær og Heltalsprogrammering" og giver et fagligt grundlag for at lave et master thesis projekt og andre både teoretiske og pratiske studie-aktiviteter, der kan vælges i Datalogi, MatØk, Anvendt Matematik eller andre uddannelsen.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• Give kompetence til at planlægge og udføre videnskabelige projekter på højt fagligt niveau herunder styre arbejds- og udviklingssituationer, der er komplekse, uforudsigelige og forudsætter nye løsningsmodeller
• Give færdigheder i at beskrive, analysere og løse avancerede datalogiske problemstillinger ved hjælp af de lærte modeller
• Give færdigheder i at belyse fremsatte hypoteser på kvalificeret teoretisk baggrund og forholde sig kritisk til egne og andres forskningsresultater og videnskabelige modeller
• Give færdigheder i at udvikle nye varianter af de lærte metoder, hvor det konkrete problem kræver det
• Give færdigheder i at formidle forskningsbaseret viden og diskutere professionelle og videnskabelige problemstillinger med både fagfæller og ikke-specialister
• Give ekspertviden på et afgrænset fagområde, der er baseret på det højeste internationale forskningsfelt inden for det datalogiske og operationsanalyse fagområde 
• Give viden om et udvalg af specialiserede modeller og metoder udviklet inden for datalogi og operationsanalyse baseret på højeste internationale forskning, herunder emner fra fagets forskningsfront

Målbeskrivelse
For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

• genkende og klassificere skedulerings, skemalægnings og ruteplanlægnings problemer under brug af passende formel notation.
• beskrive heltalsprogrammerings og heuristiske modeller for problemerne diskuteret i undervisningen;
• gengive i detaljer de tilegnede algoritmer for et specifikt problem diskuteret i undervisningen;
• analysere de anvendte metoder mht. deres kompleksitet og løsningskvalitet

Indhold


Litteratur

Meddeles ved kursets start.

Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver

1. En projektopgave i løbet af kurset. Forudsætningsprøven er en forudsætning for deltagelse i eksamenselement a. Bestået/ikke-bestået, intern censur ved underviser. (15019312).

    

    

Eksamen- og censurform:

1. Mundtlig eksamen. (5 ECTS). Bedømmes med karakter efter 7-trinsskalaen og ekstern censur. Tilladte hjælpemidler er noter og Presentation programs for projecting slides. (15019302).

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 26 timer
Træningsfase: 22 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 22 timer

Aktiviteter i studiefasen

• Læse den tildelte litteratur
• Løse hjemmeopgaver
• Anvende det tilegnede viden i praktiske gruppeprojekter

Undervisningsform

Sprog
Dette kursus undervises på dansk eller engelsk, afhængigt af underviseren. Dog altid på Engelsk ved deltagelse af internationale studerende.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Dette er den nyeste version af en kursusbeskrivelse, som trådte i kraft den 1. feb 2017.