Unidad Iztapalapa División C.B.I.
Nivel Maestría en Ciencias
(Matemáticas Aplicadas e Industriales)
Trimestre I al II
Clave 2137057
Unidad de Enseñanza Aprendizaje Optimización
Obligatoria
Créditos 9
Horas
Teoría:4.5
Práctica:0
Seriación Autorización

 

Objetivo

  • Que el alumno conozca aquellos aspectos de la optimización que son de importancia tanto por su fundamentación y caracterización teórica, como por su aplicación en el desarrollo de métodos que sirvan en la solución de problemas de la vida real.

 

Contenido sintético 

  1. Introducción a la optimización. Optimización sin restricciones. Algunos ejemplos como la aproximación de funciones por mínimos cuadrados.

  2. Condiciones necesarias y suficientes para tener un punto extremo para funciones diferenciables de varias variables de valores reales. Unicidad del óptimo: funciones coercivas y convexas. Aplicación a modelos cuadráticos.

  3. Algoritmos de descenso: características generales. Método de búsqueda lineal. Método de máximo descenso. Método de Newton. Algoritmo de dirección conjugada y método de gradiente conjugado. Aplicación a problemas de mínimos cuadrados nolineales. Método de Gauss-Newton. Método de Levenberg- Marquart.

  4. Optimización con restricciones.: modelación de problemas de optimización con restricciones. Por ejemplo, el problema del portafolio óptimo, problemas convexos en un convexo y problemas geométricos.

  5. Condiciones necesarias y suficientes para tener un extremo cuando las restricciones son de igualdad (multiplicadores de Lagrange) y de desigualdad (condiciones de Kuhn-Tucker).

  6. Algunos métodos de programación cuadrática con restricciones de igualdad como por ejemplo el método de Wolfe, métodos de penalización o regularización y métodos de dualidad ( cálculo del multiplicador de Lagrange)

Modalidades de conducción del proceso de enseñanza-aprendizaje

  • Los resultados deberán presentarse de manera que muestren su alcance, limitaciones y aplicabilidad a otras disciplinas.

 

Modalidades de evaluación

  • Exámenes parciales y entrega de proyectos computacionales que involucre la utilización de los algoritmos en los casos de problemas con y sin restricciones. Se podrá incluir un trabajo final en el que el alumno profundice en algún tema de su interés y que incluya una presentación oral y un trabajo escrito.

 

Bibliografía

  1. Bazaraa M. y Sherali H. Nonlinear programming: Theory and algorithms. Wiley. Third Edition. 2006.
  2. Bertsekas, D. P., Nonlinear Programming, Athena Scientific, 2d. ed., 1999.
  3. Chong E. K. P. y Zak S.H. An Introduction to Optimization. Wiley. Fourth Edition. 2013.
  4. Fletcher R., Practical Methods of Optimization. Wiley, Second Edition. 2000.
  5. Luenberger D.G., Introduction to linear and nonlinear Programming, Addison Wesley. Reading Mass. (Facsimile ed.), 1984.
  6. Nocedal J y Wright S.J. Numerical optimization. Sprineger. Second Edition. 2006.
  7. Peressini A. Sullivan F. y Uhl Jr. J.J. The Mathematics of Nonlinear Problems. Springer. 2000.
  8. Scales L. E. Introduction to Nonlinear Optimization. Springer Verlag. 1985.