Anno accademico 2023-2024

OTTIMIZZAZIONE COMBINATORIA

Docenti

Franca Rinaldi
Totale crediti
6
Periodo didattico
Secondo Periodo
Tipologia
Affine/Integrativa
Prerequisiti. Conoscenza della teoria e dei principali metodi risolutivi della programmazione lineare e della programmazione lineare intera.

Conoscenza dei concetti, delle definizioni e dei risultati di base della teoria dei grafi.

Metodi didattici. Lezioni teoriche ed esercizi
Modalità di verifica. L’esame consiste in una prova orale atta a verificare la conoscenza degli argomenti in programma e la capacità dello studente di presentarli in modo completo e rigoroso. Durante lo svolgimento potrà essere proposta la risoluzione di esercizi allo scopo di verificare la capacità dello studente di applicare le conoscenze teoriche e metodologiche acquisite alla formulazione di modelli, alla risoluzione di istanze numeriche e alla dimostrazione di facili enunciati.

Il voto verrà stabilito in base ai criteri approvati dal Consiglio di Corso di Studio consultabili al link

https://www.uniud.it/it/didattica/corsi/area-scientifica/scienze-matematiche-informatiche-multimediali-fisiche/laurea-magistrale/matematica/corso/regolamento-corso/all-B2/2023-2024/view

Altre informazioni. ~
Obiettivi formativi
Al termine del corso lo studente dovrà:

Conoscenza e comprensione: conoscere i metodi risolutivi per modelli di PL/PLI basati con generazione di colonne; conoscere la teoria della dualità ed i metodi Lagrangiani; conoscere la teoria delle reti di flusso e i relativi metodi risolutivi; conoscere la programmazione dinamica ed alcune sue applicazioni alla risoluzione di problemi di ottimizzazione combinatoria; conoscere gli argomenti di base della teoria dei matroidi e le loro applicazioni in ottimizzazione combinatoria; conoscere gli algoritmi risolutivi per alcuni classici problemi su grafi; conoscere i principali problemi di ottimizzazione combinatoria e le relative metodologie di risoluzione.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: sapere proporre ed utilizzare metodi risolutivi basati sulla generazione di colonne; sapere proporre ed utilizzare metodi risolutivi basati sul rilassamento lagrangiano dei vincoli; essere in grado di formulare modelli di flusso per problemi combinatori/applicativi; saper definire uno schema di programmazione dinamica e dedurre un algoritmo risolutivo per problemi con particolare struttura; sapere applicare gli algoritmi presentati nel corso per la risoluzione di semplici istanze dei problemi di cammino minimo, flusso a costo minimo, massimo flusso, albero di supporto di costo minimo, accoppiamento.

Autonomia di giudizio: sapere individuare modelli ed algoritmi appropriati per problemi di ottimizzazione combinatoria.

Abilità comunicative: saper presentare con rigore e completezza gli argomenti in programma ed eventuali approfondimenti svolti autonomamente.

Capacità di apprendimento: essere in grado di approfondire autonomamente gli argomenti del corso in relazione ad aspetti formali non svolti in classe; essere in grado di consultare la letteratura scientifica del settore.

Contenuti
Il corso offre una panoramica delle principali teorie e metodologie dell’ottimizzazione matematica atte alla risoluzione di problemi di ottimizzazione combinatoria. In particolare vengono approfonditi argomenti inerenti la modellizzazione/risoluzione via programmazione lineare intera (modelli di ILP con un numero esponenziale di variabili e generazione di colonne, dualità e metodi lagrangiani) e vengono presentate la teoria delle reti di flusso, la programmazione dinamica, l’ottimizzazione su matroidi e gli algoritmi risolutivi per alcuni fondamentali problemi polinomiali di teoria dei grafi.
Testi di riferimento
– Paolo Serafini, “Ottimizzazione”, Zanichelli, Bologna 2000.

– Dispense del docente