- 学部・研究科
Faculty/Graduate School - 総情
- 時間割コード
Course Code - 70456
- 科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle - 数理計画法
<C> - 授業形態/単位
Term/Credits - クラス
Class -
- 秋/2
- 担任者名
Instructor - 乾口 雅弘
- 曜限
Day/Period - 水1
- 授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives -
授業種別 / Teaching Types
講義(対面型)
言語 / Language
日本語(Japanese)
授業概要 / Course Description
与えられた制約のもとで、定められた目的を最もよく達成する解を求める数学的手法が数理計画法であり、機械、化学から経営、社会、情報に至るまで、種々のシステムの合理的な設計、計画、管理、運用に用いられます。この講義では、数理計画法の意義と手法のいくつかについて、初歩から解説します。
内容としては、最初10回程度で「線形計画法」を、後5回程度で「ネットワーク計画法」をとりあげ、「基礎数学(線形代数)」を修得した学生に理解できるように講義します。学位授与方針との関係 / Related Diploma Policy
(総合情報学部)
1.知識・技能
2.思考力・判断力・表現力等の能力
到達目標 / Course Objectives
1.現実問題を線形計画問題で定式化でき、標準形など等価な問題に変形できること。
2.シンプレックス法、2段階法、双対シンプレックス法で線形計画問題が解けること。
3.双対定理の内容を理解していること。
4.感度解析・再最適化ができること。
5.最短路問題、最大流問題、最小カット問題が解けること。
6.シンプレックス法がどのように作られているかも分かれば、さらに良い。授業手法 / Teaching Methods
・教員による資料等を用いた説明や課題等へのフィードバック
・毎回の講義に加えて、講義内容の主な部分はビデオをで復習できるようにします.また、ほぼ毎回レポート課題を提出してもらいます。
- 授業計画
Course Content -
授業計画 / Course Content
1 ガイダンスと線形計画法への誘い:数理計画法と線形計画法、線形計画問題と双対性、図的解法
2 必要な数学的知識
3 線形計画法(1):標準形、基底解、実行可能解、最適解、基本定理、基底形式への変形、基本定理を例題で確認しよう(1)
4 線形計画法(2):基本定理を例題で確認しよう(2)、基底形式(一般の場合)
5 線形計画法(3):ピボット演算、シンプレックス法とその例
6 線形計画法(4):非有界の場合の例と罰金法と2段階法
7 線形計画法(5):種々の例題への適用、シンプレックス法の収束性
8 線形計画法(6):改訂シンプレックス法、宿題の解答
9 線形計画法(7):演習(実際に解いてもらいます)
10 線形計画法(8):双対性、双対シンプレックス法
11 線形計画法(9):再最適化(感度解析)
12 ネットワーク計画法(1):グラフ、最短路問題とダイクストラ法
13 ネットワーク計画法(2):最短路問題に対するベルマン-フォード法、最大流問題
14 ネットワーク計画法(3):最大流問題に対するフロー増加法と最小カット問題
15 全体の復習授業時間外学習 / Expected work outside of class
レポート課題を解答し、次回に提出すること(平常成績になります)。授業資料、教科書、ノートを読み返し、あるいは、復習用講義ビデオで授業内容の理解に努めるよう復習をすること。正しく計算できるよう十分に計算法を習得しておくこと(やり方を覚えていても試験では解けないことが多いので、何回か実際に解いて修得することが肝要)。
- 成績評価の方法・基準・評価
Grading Policies /
Evaluation Criteria -
方法 / Grading Policies
定期試験(筆記試験)の成績と平常成績で総合評価する。
以下の(1),(2)の大きい方の値で評価します。
(1) 定期試験(100%)
(2) 定期試験(50%程度) + 平常成績(50%程度)
平常成績は期限内に提出されたレポートや演習で評価します。定期試験だけでも習得できるように見えるかもしれませんが、講義では、方法の中身について詳しく説明しますし、試験のポイントも述べていますので、積極的に出席して下さい。基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy
1. シンプレックス法で線形計画問題が解けること。
2. 双対定理と感度解析を理解していること。
3. 最短路問題、最大フロー問題が解けること。
- 教科書
Textbooks
教科書は指定しません。適宜、講義資料を適宜、関大LMSで配布します。
-
参考書
References 福島雅夫 『数理計画法入門』 (朝倉書店) 978-4254280043
大野勝久 編著 『Excelによるシステム最適化』 (コロナ社) 978-4339023855
一森哲男 『数理計画法-最適化の手法-』 (共立出版) 978-4320014749
坂和正敏 『線形システムの最適化《一目的から多目的へ》』 (森北出版) 978-4627912090
前半は、問題を解くため、計算する必要があります。理論を理解すれば、線形計画法のほぼすべてが分かるようになります。後半は、前半よりやさしいと思います。
分からないところは早い間に、適宜、質問して下さい。
- フィードバックの方法
Feedback Method 関大LMSによる返信もしくは次回の授業で説明します.レポート解答を添削し、再提出を求めることもあります。これにより、理解が深まると期待しています。
- 担任者への問合せ方法
Instructor Contact 関大LMS
- 備考
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