Detail předmětu
Síťové toky v logistice
FSI-SNF-A Ak. rok: 2024/2025 Letní semestr
Předmět je zaměřen na základní síťové modely a metody pro řešení logistických úloh. Výklad navazuje na lineární optimalizační modely a prohlubuje a konkretizuje pochopení následujících obecných principů matematické optimalizace: porozumění síťovému problému, sestavení síťového modelu a zohlednění případné celočíselnosti proměnných, nalezení, analýza a interpretace optimálního řešení. Předmět zahrnuje zejména problematiku toků v sítích (typické úlohy, formulace LP modelů, grafové formulace, speciální algoritmy řešení úloh). Součástí výkladu je rovněž seznámení se související problematikou celočíselného programování (formulace úloh, celočíselné toky, návrhy sítí, indikátorové proměnné, vybrané algoritmy a jejich softwarové implementace). Kurs byl sestaven na základě zkušeností autora s obdobnými kursy na zahraničních školách.
Jazyk výuky
angličtina
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Předpokládají se znalosti základních poznatků lineární optimalizace.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Zkouška je písemná a zahrnuje formulační, výpočtové a teoretické otázky. K písemné práci probíhá ústní rozprava.
Účast je kontrolována pomocí aktivní účasti studentů na řešených problémech, zameškaná výuka je nahrazována samostatným řešením zadaných úloh.
Učební cíle
Důraz je kladen na získání hlubokých znalostí modelů a metod řešení síťových optimalizačních úloh s důrazem na logistické aplikace. Cíle jsou zaměřeny na analýzy problémů, tvorbu
matematických modelů včetně jejich zápisů, nalezení vhodných přepisů, výběr, úpravu a implementaci algoritmů. Uvedené modely a metody jsou podloženy výkladem vybraných teoretických poznatků.
Předmět je určen pro studenty logistiky a může být užitečný také pro studenty aplikovaných věd a inženýrství. Studenti získají hlubší znalosti problematiky toků v sítích a celočíselné optimalizace ve vztahu k logistickým úlohám. Dále získají představu o uplatnění síťových optimalizačních modelů v typických aplikacích.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-LAN-A: Logistics Analytics, magisterský navazující, povinný
Program C-AKR-P: Akreditované předměty v CŽV, celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu
specializace CLS: Předměty letního semestru, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
1. Motivační problémy a základy modelování síťových úloh.
2. Dopravní úlohy, jejich LP modelování a jejich (softwarové) řešení.
3. LP modely úloh o minimálním toku v síti a jejich (softwarové) řešení.
4. Speciální úlohy o minimálním toku sítí (LP modely pro hledání nejkratší cesty a pro přiřazovací problém). Problém maximálního toku sítí.
5. Úskalí řešení síťových úloh simplexovou metodu a jejich řešení.
6.-7. Efektivní metody řešení vybraných síťových úloh.
8. Celočíselnost řešení v síťových úlohách.
8. Modelování změn struktury sítí pomocí binárních proměnných.
9. Základy celočíselné optimalizace.
10. Metoda větví a mezí a její softwarové implementace.
11. Indikátorvé proměnné a jejich aplikace.
12.-13. Vybrané logistické aplikace z oblastí alokace, distribuce a rozvrhování.
Cvičení
26 hod., povinná
Osnova
1. Příklady logistických úloh a jejich modelování síťovými úlohami.
2. Příklady dopravních úloh, jejich LP modelování a jejich (softwarové) řešení v modelovacím jazyce.
3. Příklady LP modelů úloh o minimálním toku v síti a jejich (softwarové) řešení v modelovacím jazyce.
4. Příklady speciálních úloh o minimálním toku sítí (LP modely pro hledání nejkratší cesty a pro přiřazovací problém). Příklad pro maximální tok sítí.
5. Příklady problémů řešení síťových úloh simplexovou metodu a jejich řešení.
6.-7. Efektivní metody řešení vybraných síťových úloh a příklady jejich použití.
8. Příklady celočíselnosti řešení v síťových úlohách.
8. Příklady modelování změn struktury sítí pomocí binárních proměnných.
9. Základy celočíselné optimalizace na příkladech.
10. Příklady pro metodu větví a mezí a jejich softwarové implementace.
11. Indikátorové proměnné a jejich aplikace v logistických příkladech.
12.-13. Vybrané logistické aplikace z oblastí alokace, distribuce a rozvrhování – příklady.