Tècniques d'Optimització per a la Mineria de Dades

Esteu aquí

Crèdits
6
Tipus
Complementària d'especialitat (Ciència de les Dades)
Requisits
Aquesta assignatura no té requisits, però té capacitats prèvies
Departament
EIO
The course introduces the basic concepts of optimization and the different types of optimization problems, the iterative algorithms to solve these problems, and their properties. The practice of optimization using modeling languages to describe a problem and commercial and publicly available solvers is also emphasized.

Professors

Responsable

  • Jordi Castro Pérez ( )

Altres

  • Cristina Corchero Garcia ( )
  • F. Javier Heredia Cervera ( )

Hores setmanals

Teoria
3.2
Problemes
0
Laboratori
0
Aprenentatge dirigit
0.777
Aprenentatge autònom
52

Competències

Competències Tècniques de cada especialitat

Computació avançada

  • CEE3.2 - Capacitat per utilitzar un espectre ampli i variat de recursos algorítmics per resoldre problemes d'alta dificultat algorísmica.
  • CEE3.3 - Capacitat per entendre les necessitats computacionals de problemes de disciplines diferents de la informàtica i efectuar contribucions significatives en equips multidisciplinaris que facin servir la computació.

Enginyeria de serveis

  • CEE5.3 - Capacitat per treballar en equips interdisciplinaris d'enginyeria de serveis i, disposant de l'experiència de domini necessària, capacitat per a treballar autònomament en sistemes de serveis concrets.

Específiques comunes

  • CEC1 - Capacitat per aplicar el mètode científic en l'estudi i anàlisi de fenòmens i sistemes en qualsevol àmbit de la Informàtica, així com en la concepció, disseny i implantació de solucions informàtiques innovadores i originals.
  • CEC2 - Capacitat per al modelatge matemàtic, càlcul i disseny experimental en centres tecnològics i d'enginyeria d'empresa, particularment en tasques de recerca i innovació en tots els àmbits de la Informàtica.

Competències Tècniques Generals

Genèriques

  • CG1 - Capacitat per aplicar el mètode científic en l'estudi i anàlisi de fenòmens i sistemes en qualsevol àmbit de la Informàtica, així com en la concepció, disseny i implantació de solucions informàtiques innovadores i originals.
  • CG3 - Capacitat per al modelatge matemàtic, càlcul i disseny experimental en centres tecnològics i d'enginyeria d'empresa, particularment en tasques de recerca i innovació en tots els àmbits de la Informàtica.

Competències Transversals

Sostenibilitat i compromís social

  • CTR2 - Conèixer i comprendre la complexitat dels fenòmens econòmics i socials típics de la societat del benestar. Ser capaç d'analitzar i valorar l'impacte social i mediambiental.

Raonament

  • CTR6 - Capacitat de raonament crític, lògic i matemàtic. Capacitat de resoldre problemes en la seva àrea d'estudi. Capacitat d'abstracció: capacitat de crear i utilitzar models que reflecteixin situacions reals. Capacitat de dissenyar i realitzar experiments senzills, i analitzar-ne i interpretar-ne els resultats. Capacitat d'anàlisi, de síntesi i d'avaluació.

Bàsiques

  • CB9 - Que els estudiants posseeixin les habilitats d'aprenentatge que els permetin continuar estudiant d'una manera que haurà de ser en gran mesura autodirigida o autònoma.

Objectius

  1. (veure versió en anglès)
    Competències relacionades: CEE5.3, CEE3.2, CTR2, CTR6,
  2. (veure versió en anglès)
    Competències relacionades: CEE5.3, CG1, CG3, CEE3.2, CEE3.3, CB9, CEC1, CEC2,
  3. (veure versió en anglès)
    Competències relacionades: CEE5.3, CEE3.2, CEE3.3,
  4. (veure versió en anglès)
    Competències relacionades: CEE5.3, CTR6,

Continguts

  1. Optimització sense restriccions
    Optimality conditions. Convexity. Descent directions.
    Line search. Acceptability of step sizes.
    General minimization algorithm.
    Gradient method. Rate of convergence.
    Newton's method. Factorizations to ensure convergence.
    Weighted least squares.
    Introduction to AMPL. The Neos solver site.
  2. Optimització amb restriccions i "Support Vector Machines".
    - Introduction to Support Vector Macines (SVM)
    - KKT Optimality conditions of constrained optimization. Optimality conditions of SVM.
    - Duality in Optimization. The dual of the SVM.
  3. Programació Entera.
    - Modelling problems with binary variables.
    - The branch and bound algorithm for integer programming
    - Gomory's cutting planes algorithm.
    - Minimal spanning tree problem and algorithms of Kruskal and Prim.

Activitats

Activitat Acte avaluatiu


Unconstrained Optimization

Optimality conditions. Convexity. Descent directions. Line search. Acceptability of step sizes. General minimization algorithm. Gradient method. Rate of convergence. Newton's method. Factorizations to ensure convergence. Weighted least squares. Introduction to AMPL. The Neos solver site.
Objectius: 1 2 3 4
Teoria
17.3h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
35h

Constrained Optimization and Support Vector Machines

- Introduction to Support Vector Macines (SVM) - KKT Optimality conditions of constrained optimization. Optimality conditions of SVM. - Duality in Optimization. The dual of the SVM.
Objectius: 1 2 3 4
Teoria
17.4h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
35h

Integer Programming

- Modelling problems with binary variables. - The branch and bound algorithm for integer programming - Gomory's cutting planes algorithm. - Minimal spanning tree problem and algorithms of Kruskal and Prim
Objectius: 1 2 3 4
Teoria
17.3h
Problemes
0h
Laboratori
0h
Aprenentatge dirigit
0h
Aprenentatge autònom
35h

Metodologia docent

(veure versió en anglès)

Mètode d'avaluació

(veure versió en anglès)

Bibliografia

Bàsica:

Web links

Capacitats prèvies

(veure versió en anglès)

Addenda

Continguts

No changes with respect to the standard syllabus.

Metodologia docent

The first 2/3 of the lectures will be in class; the last 1/3 will be online.

Mètode d'avaluació

No changes with respect to the standard syllabus.

Pla de contingència

Lectures will continue online, using the same course slides and Google Meet.