Heurističke metode optimizacija
Prikazani su podaci za akademsku godinu: 2025./2026.
Laboratorijske vježbe
Seminar
Opis predmeta
Uvod u optimizacije i heuristike. Kompleksnost algoritama i problema. Kategorizacija heuristika i granice. Egzaktne metode. Konstruktivne heuristike (pohlepni algoritmi). Poboljšavajuće heuristike (metoda uspona, lokalno pretraživanje). Metaheuristike: iterativno lokalno pretraživanje, varijabilno pretraživanje susjedstva, pretraživanje velikog susjedstva, simulirano hlađenje, tabu pretraživanje, evolucijske strategije, kolonija mrava, GRASP, PSO. Pregled dodatnih heurističkih tehnika. Primjena konstruktivnih, hibridnih i metaheuristika u kontekstu rješavanje praktičnih problema.
Preduvjeti
Osnovno programiranja algoritama.
Studijski programi
Sveučilišni diplomski
[FER3-EN] Control Systems and Robotics - profil
Elective courses
(1. semestar)
(3. semestar)
[FER3-EN] Data Science - profil
Elective courses
(1. semestar)
Elective Courses
(3. semestar)
[FER3-EN] Electrical Power Engineering - profil
Elective courses
(1. semestar)
(3. semestar)
Ishodi učenja
- objasniti temeljne principe heurističkog pretraživanja kao optimizacijske metode za rješavanje kompleksnih problema
- izračunati kompleksnost problema i algoritama
- razlikovati egzaktne i heurističke metode, te kada primijeniti koje metoda
- identificirati potrebu za heuristikama
- objasniti metodologiju najčešće korištenih heuristika (pohlepni algoritmi, simulirano hlađenje, tabu pretraživanje, evolucijske strategije, kolonija mrava, PSO)
- objasniti prednosti i nedostatake raznih heurističkih metoda
- kreirati nove (hibridne) heurističke metode za pojedine probleme primjenom postojećih heurističkih metoda
- procijeniti kvalitetu rješenja dobivenu heurističkim metodama
Oblici nastave
Predavanja
Predavanja se provode u dva ciklusa. Prvi ciklus sadrži 7 tjedana predavanja a drugi ciklus 6 tjedana predavanja, s tjednim opterećenjem od 2 sata.
LaboratorijStudenti kroz 2 laboratorijske vježbe samostalno osmišljavaju, implementiraju i testiraju heurističke algoritme za rješavanje zadanih kombinatoričkih problema.
OstaloProjekt: osmišljavanje, implementacija i testiranje vlastitih heuristički algoritama za rješavanje zadanog kombinatoričkog problema.
Način ocjenjivanja
| Kontinuirana nastava | Ispitni rok | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Vrsta provjere | Prag | Udio u ocjeni | Prag | Udio u ocjeni | ||
| Laboratorijske vježbe | 50 % | 25 % | 50 % | 25 % | ||
| Seminar/Projekt | 50 % | 25 % | 50 % | 25 % | ||
| Međuispit: Pismeni | 25 % | 20 % | 0 % | |||
| Završni ispit: Pismeni | 25 % | 20 % | ||||
| Završni ispit: Usmeni | 10 % | |||||
| Ispit: Pismeni | 25 % | 40 % | ||||
| Ispit: Usmeni | 10 % | |||||
Napomena / komentar
Student koji ne zadovolji na usmenoj provjeri znanja ne može dobiti konačnu pozitivnu ocjenu. Pravilo vrijedi za polaganje putem kontinuirane provjere i ispitnog roka.
Tjedni plan nastave
- Uvod u optimizacije; optimizacijski modeli; kombinatorička optimizacija.
- Kompleksnost algoritama i problema; kategorizacija optimizacijskih metoda; zašto i kada koristiti heuristike.
- Egzaktne metode: cjelobrojno programiranje; metoda grananja i granica, dinamičko programiranje.
- Pohlepni algoritmi. Osnovni koncepti metaheuristika.
- Lokalno pretraživanje. Postupci pohlepnog nasumičnog prilagodljivog pretraživanja (GRASP)
- Varijabilno pretraživanje susjedstva. Pretraživanje velikih susjedstva.
- Tabu pretraga.
- Međuispit
- Simulirano kaljenje.
- Optimizacija kolonijom mrava.
- Optimizacija rojem čestica. Projektni zadatak: upute.
- Evolucijski algoritmi.
- Studijski slučajevi: hibridne i meta heuristike.
- Prezentacije projekata.
- Završni ispit
Literatura
Izvedba
ID 222973
Zimski semestar
5 ECTS
R1 E-učenje
30 Predavanja
5 Seminar
0 Auditorne vježbe
12 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe
0 Vježbe tjelesnog odgoja
Ocjenjivanje
85 izvrstan
75 vrlo dobar
65 dobar
55 dovoljan
Pristupačnost