Master Theses

Master Theses in Nonlinear Optimization

The topics of Master Theses in nonlinear optimization are in general related to specific applications or deal with analytical questions regarding optimization. Depending on the topic and preferences, the thesis includes scientific aspects from numerics, analysis, partial differential equations or stochastics. Typically, the topic covers specific tasks of ongoing projects from mathematical research collaborations as well as projects with engineers or industrial partners.

The application of a thesis is as follows. In an initial meeting Prof. Ulbrich discuss possible topics of your thesis with you. Thereby suggestions and preferences of your research interests can be taken into account. Afterwards you have four to six weeks to get familiar with the topic and to complete the literature research. Then you and your supervisor define jointly the aim, the organizational process and the schedule of your work in connection with official notification of the Examination Secretariat. During writing your thesis your supervisor or a research assistant is available to answer your questions.

Requirements

Passing one of the exams “Introduction of Optimization”, “Discrete Optimization” or “Nonlinear Optimization” gives you the prerequisite for writing a thesis in our group. In addition, it is highly recommended to participate at an optimization seminar. Programming knowledge is advisable.

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Prof. Ulbrich and staff members of the research group

  • Gradient calculation for the yield function
    (Prof. Wollner)
  • Bayesian Inverse problems and the application on local volatility surfaces
    (Prof. Wollner)
  • Relative Robust Portfolio Optimization, a Comparison of two Approaches
    (Prof. Ulbrich)
  • Inexact solution in mixed integer optimization
    (Prof. Wollner)
  • A non-smooth Trust-Region Method for locally Lipschitz Functions with Application to the Obstacle Problem
    (Prof. Wollner)
  • Stochastic proximal gradient algorithm and application on non-convex PDE constrained optimization
    (Prof. Wollner)
  • Stochastic Gradient Method and Inverse Problems
    (Prof. Wollner)
  • Damage identification with non-smooth cost function
    (Prof. Wollner)
  • Efficient usage of Attention in U-Nets for medical image segmentation
    (Prof. Ulbrich)
  • Stochastic Optimization of Multi-Stage Supply-Chain Problems under Demand Uncertainty
    (Prof. Wollner)
  • Initial-boundary value problem for a scalar hyberbolic conservation law with node condition
    (Prof. Ulbrich)
  • Trust Region Policy Optimization and related methods
    (Prof. Ulbrich)
  • Identification of Model Uncertainty via Optimal Design of Experiments by a Bayesian Approval
    (Prof. Ulbrich)
  • Sequential quadratic programming for degenerate optimization problems in function spaces
    (Prof. Wollner)
  • An Optimal Control Problem for the p-Laplace Equation
    (Prof. Wollner)
  • Stochastic Gradient Methods for non convex PDE Constrained Optimization
    (Prof. Wollner)
  • Optimization with PDEs and applications to identification of material damage
    (Prof. Wollner)
  • Globale Optimierung gemischt-ganzzahliger Netzwerkprobleme mit DGL-Beschränkungen am Beispiel von Fernwärmenetzwerken
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimization Problems with Complementary Constraints in the Context of Inverse Optional Control for Locomotion
    (Prof. Ulbrich)
  • Decentralized Collaborative Learning of Personalized Models over Networks and Applications
    (Prof. Ulbrich)
  • Stochastic Quasi-Newton methods for optimization problems in machine learning and comparison with first order methods
    (Prof. Ulbrich)
  • A robust optimization approach for nonconvex machine learning problems
    (Prof. Ulbrich)
  • A stochastic semismooth Newton method for nonsmooth nonconvex optimization
    (Prof. Ulbrich)
  • A theoretical and computational analysis of the Lemke-Howson method for binatrix games
    (Prof. Schwartz)
  • The stochastic gradient method and its application on PDE-constrained optimization
    (Prof. Wollner)
  • Lokales SQP-Verfahren bei Optimierungsproblemen mit Gleichgewichtsnebenbedingungen
    (Prof. Wollner)
  • Semismooth Newton method for the lifted reformulation of mathematical programs with complementarity constraints
    (Prof. Wollner)
  • Innere-Punkte-Verfahren in der Topologieoptimierung
    (Prof. Wollner)
  • Ein exponentielles Relaxierungsverfahren für kardinalitätsrestringierte Optimierungsprobleme
    (Prof. Schwartz)
  • SQP-Methods in topology optimization
    (Prof. Wollner)
  • Trust-Region methods for optimization under uncertainty
    (Prof. Wollner)
  • Stochastic approximation in non-convex optimization
    (Prof. Wollner)
  • ADMM and Augmented ADMM for the Lasso Problem
    (Prof. Ulbrich)
  • Parallel Methods for Machine Learning
    (Prof. Ulbrich)
  • Stochastic gradient methods for neural networks
    (Prof. Ulbrich)
  • Convergence analysis of a Sequential Response Surface Method
    (Prof. Ulbrich)
  • Development of algorithms for individualized order assignment in manual order picking
    (Prof. Ulbrich)
  • Convex relaxations of ODE-constraints in mixed-integer nonlinear optimization
    (Prof. Ulbrich)
  • A deep structured learning approach for system identification
    (Prof. Ulbrich)
  • Konvex-konkave Dekompositionsmethoden für nichtlinear semidefinite Programme mit Anwendung auf aktive Stabwerke
    (Prof. Ulbrich)
  • Inexact bundle methods for shape optimization with elastic contact problems
    (Prof. Ulbrich)
  • Shape optimization with a level set method
    (Prof. Ulbrich)
  • Verschwindende Viskosität für die gradientenbasierte optimale Steuerung von skalaren Erhaltungsgleichungen
    (Prof. Ulbrich)
  • Proximal Stochastic Coordinate Descent Methods
    (Prof. Ulbrich)
  • Konstruktion konvexer Relaxationen für die Optimierung von Gastransporten mit Spatial Branching
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimization Methods for Deep Learning
    (Prof. Ulbrich)
  • Training Neuronaler Netze mit Stochastischen Abstiegsverfahren
    (Prof. Ulbrich)
  • Sequential Convex Programming with Application to Robust Truss Topology Design
    (Prof. Ulbrich)
  • Mathematical programs with vanishing constraints and application to topology optimization
    (Prof. Wollner)
  • Theoretischer und numerischer Vergleich der augmentierten Lagrange-Methode mit allgemeinen Penalty- und SQP-Verfahren
    (Prof. Schwartz)
  • Robust Growth-Optimal Portfolios
    (Prof. Ulbrich)
  • Gradient methods in Banach spaces
    (Prof. Wollner)
  • Stochastic optimization in technical and operations planning of multimodal and road freight transportation
    (Prof. Ulbrich)
  • Shape optimization with a level set method
    (Prof. Ulbrich)
  • Proximale stochastische koordinatenweise Abstiegsverfahren
    (Prof. Ulbrich)
  • Gültige Relaxierungen der Eulergleichungen durch Diskretisierung zur Lösung von Zulässigkeitsproblemen in der Gasnetzwerkoptimierung
    (Prof. Ulbrich)
  • Konvergenzanalyse des Multi-Block ADMM ohne strenge Konvexität, dessen Varianten und vergleichbare Algorithmen in der strukturierten konvexen Optimierung
    (Prof. Ulbrich)
  • Numerische Behandlung von Optimalsteuerungsproblemen für skalare hyperbolische Erhaltungsgleichungen mit an-/aus-Schaltungen mit Anwendung auf Verkehrsmodelle mit Ampelschaltungen
    (Prof. Ulbrich)
  • Kreditrisiko-Optimierung basierend auf dem Conditional Value-at-Risk
    (Prof. Ulbrich)
  • Zur Portfolio-Auswahl unter Verteilungsunsicherheit: Ein robuster CVaR-Ansatz
    (Prof. Ulbrich)
  • Reduzierte Modelle zur Zustandsschätzung in Advektions-Diffusions-Gleichungen
    (Prof. Ulbrich)
  • Stochastische Gradientenverfahren im Kontext des maschinellen Lernens
    (Prof. Ulbrich)
  • Nichtlineare robuste Optimierung via Sequential Convex Bilevel Programming
    (Prof. Ulbrich)
  • Portfolio-Optimierung unter Verteilungsunsicherheit: Ein robuster CVaR-Ansatz
    (Prof. Ulbrich)
  • Learning to Sample
    (Prof. Wollner)
  • Optimierungsmethoden für die Seismische Inversion
    (Prof. Wollner)
  • Optimales Experimentendesign für endlichdimensionale nichtlineare Bayesian Probleme
    (Prof. Wollner)
  • Diskretisierung quasilinearer Optimierungsprobleme mit Zustandsschranken
    (Prof. Wollner)
  • A Reformulation of Cardinality Constrained Optimization Problems with Semi-continuous Variables
  • (Prof. Schwartz)
  • Design Centering mit Anwendungen in der Hochfrequenzsimulation
    (Prof. Schwartz)
  • Relaxed Constant Rank und verwandte Constraint Qualifications für nichtlineare Programme und Programme mit Gleichgewichtsrestriktionen
    (Prof. Schwartz)
  • Ein mehrseitiges Relaxierungsverfahren für Optimierungsprobleme mit Kardinalitätsrestriktionen
    (Prof. Schwartz)
  • Evaluation of Server Data with Machine Learning
    (Prof. Schwartz)
  • Free Route and Airspace Restrictions
    (Prof. Schwartz)
  • Stabilität optimaler Portfolios
    (Prof. Schwartz)
  • Nichtlineare robuste Optimierung via sequentieller konvexer bilevel Optimierung
    (Prof. Ulbrich)
  • Adjungierten-basierte Multilevel Monte Carlo Kalibrierung von Finanzmarktmodellen
    (Prof. Ulbrich)
  • Alternating Directions Method of Multipliers – Implementation for L1-problems
    (Prof. Ulbrich)
  • Anwendung der kopositiven Programmierung auf ein Downlink Transmit Beamforming Problem
    (Prof. Ulbrich)
  • Reduzierte Modelle auf Basis von POD für die optimale Steuerung der Navier-Stokes-Gleichungen auf veränderlichen Gebieten
    (Prof. Ulbrich)
  • Untersuchung eines SQP-Algorithmus mit gleichungsrestringierter Phase
    (Prof. Ulbrich)
  • Nichtlineare robuste Optimierung via Sequential Convex Bilevel Programming
    (Prof. Ulbrich)
  • Dünnbesetzte Optimierung mit Kleinste-Quadrate Nebenbedingungen
    (Prof. Ulbrich)
  • Kopositive und vollständig positive Programme und ihre Anwendung auf quadratische Programme
    (Prof. Ulbrich)
  • Numerische Methoden der nichtlinearen optimalen Versuchsplanung
    (Prof. Ulbrich)
  • A disjunctive programming approach for the link activation problem
    (Prof. Ulbrich)
  • Smoothing-type method for a Branch-and-Bound algorithm for Mixed-Integer Semidefinite Programs
    (Prof. Ulbrich)
  • Globales Optimieren eines robusten Stabwerks mit einem gemischt ganzzahligen Programm
    (Prof. Ulbrich)
  • Portfolio Selection under Distributional Uncertainty: A Relative Robust CVaR Approach
    (Prof. Ulbrich)
  • Zur Portfolio Auswahl unter Verteilungsunsicherheit – Ein robuster CVaR Ansatz
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimalsteuerung der semilinearen isothermen Eulergleichungen
    (Prof. Ulbrich)
  • Numerische Behandlung von Optimalsteuerungsproblemen für skalare Erhaltungsgleichungen mit an-/aus-Schaltungen mit Anwendung auf ein Verkehrsmodell mit Ampelschaltungen
    (Prof. Ulbrich)
  • Die Darstellung von QCQPs als verallgemeinerte vollständig positive Programme und ein Approximationsalgorithmus zur Lösung von copositiven Programmen
    (Prof. Ulbrich)
  • Gültige Relaxierungen der Eulergleichungen durch Diskretisierung zur Lösung von Zulässigkeitsproblemen in der Gasnetzwerkoptimierung
    (Prof. Ulbrich)
  • Portfolio Optimierung unter Verteilungs-Unsicherheit: Ein robuster CVaR-Ansatz
    (Prof. Ulbrich)
  • Copositive Programmierung als Ansatz zur Lösung des optimalen Beamformingproblems
    (Prof. Ulbrich)
  • Eine Anwendung von Fehlerschranken auf Optimierungsprobleme mit Kardinalitätsrestriktionen
    (Prof. Schwartz)
  • Modeling Truss Structures using Vanishing and Cardinality Constraints
    (Prof. Schwartz)
  • Ein zweiseitiges Relaxierungsverfahren für mathematische Programme mit Komplementaritätsrestriktionen mit starken Konvergenzeigenschaften
    (Prof. Schwartz)
  • Eine alternative Lösungsmethode für Optimierungsprobleme mit Komplementaritäts- oder Kardinalitätsrestriktionen basierend auf semi-infiniten Programmen
    (Prof. Schwartz)
  • Dynamic Pricing for Airline Partners
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimierung von Stabwerken unter globalen Knickbedingungen
    (Prof. Ulbrich)
  • Jump and Volatility Components in German Equitiy Trading
    (Prof. Ulbrich)
  • Ein robuster Optimierungsansatz für Kreditportfolios mit Chance Constrains
    (Prof. Ulbrich)
  • Multilevel Optimierungsverfahren für PDE restringierte Probleme mit Nebenbedingungen an den Gradienten
    (Prof. Ulbrich)
  • Lösung von Rangbeschränkten Semidefiniten Programmen durch Completely Positive Programming
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimale Randsteuerung von hyperbolischen Erhaltungsgleichungen mit Anwendung auf Verkehrsnetze
    (Prof. Ulbrich)
  • Mathematical Programs with Equilibrium Constraints mit Anwendung auf die Optimierung von Kontaktproblemen
    (Prof. Ulbrich)
  • Semiglatte Newton-Verfahren für Kontaktprobleme mit Reibung
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimales Stabwerkdesign mit globalen Knicknebenbedingungen unter Verwendung des Sequential Semidefinite Programming Verfahrens
    (Prof. Ulbrich)
  • Konvexe Relaxationen bei der robusten Stabwerkoptimierung unter dynamischen Lasten
    (Prof. Ulbrich)
  • Gradientenformeln für nichtlineare Wahrscheinlichkeitsrestriktionen mit Normalverteilungen und Anwendung auf Downlink Beamforming
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimale Aktorplatzierung in Stabwerken zur Erhöhung der kritischen Knicklast
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimization of Trusses with Buckling Stabilization by Mixed-Integer Second-Order Cone Programming
    (Prof. Ulbrich)
  • Robuste Strategien zur Portfoliooptimierung
    (Prof. Ulbrich)
  • Robuste Optimierung des Conditional Value at Risk und Kredit-Portfolio-Management
    (Prof. Ulbrich)
  • Robust Growth-Optimal Portfolios
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimale Sensorplatzierung in dynamischen Prozessen mit Methoden des optimalen Designs von Experimenten
    (Prof. Ulbrich)
  • Nash-Gleichgewicht: Geschichte und mathematische Perfektheit
    (Prof. Schwartz)
  • Robuste Optimierung von Kreditportfolios
    (Prof. Ulbrich)
  • Robuste Portfoliooptimierung mit Wertpapieren und Optionen: Ein mehrstufiger Ansatz
    (Prof. Ulbrich)
  • Die Alternating Direction Method of Multipliers mit Anwendung auf Kommunikationsnetzwerke
    (Prof. Ulbrich)
  • Formoptimierung für Kontaktprobleme
    (Prof. Ulbrich)
  • Ein Phasenfeldmodell für Formoptimierung bezüglich der Nachgiebigkeit in nichtlinearer Elastizität
    (Prof. Ulbrich)
  • Power Minimization in Wireless Networks with Probabilistic Constraints
    (Prof. Ulbrich)
  • Multilevel Verfahren mit Modellen reduzierter Ordnung
    (Prof. Ulbrich)
  • Robuste Optimierung von Kreditportfolios
    (Prof. Ulbrich)
  • Ein ableitungsfreier Online-Optimierungalgorithmus zur Auslöschung von Tollmien-Schlichting-Wellen
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimization for Joint Modulation and Coding Scheme (MCS) Selection and Beamforming in Multiuser Downlink Systems
    (Prof. Ulbrich)
  • Eine Momenten Methode zur Bewertung von pfadunabhängigen und pfadabhängigen Optionen
    (Prof. Ulbrich)
  • Formoptimierung elastischer Strukturen mit Kontaktbedingung
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimales Downlink Beamforming mit IC: Globale und lokale Lösung nichtkonvexer QCQPs mittels Momentenmethode und SOCP
    (Prof. Ulbrich)
  • Portfoliooptimierung unter diskreten Bedingungen des realen Marktes
    (Prof. Ulbrich)
  • Semiglatte Mehrgitter-Newton-Verfahren für elastische Kontaktprobleme
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimale Steuerung von Plasma-Aktuatoren zur Dämpfung von Tollmien-Schlichting-Wellen auf Basis von reduzierten Modellen basierend auf Balanced POD und Model Predictive Control
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimale Platzierung von Aktuatoren zur Dämpfung schwingender Strukturen
    (Prof. Ulbrich)
  • Robuste Optimierung aktiver Stabwerke als Min-Max-Formulierung
    (Prof. Ulbrich)
  • Analyse der Abhängigkeiten zwischen Key Performance Areas und Key Performance Indicators
    (Prof. Ulbrich)
  • Exposure-Management und Optimale-Hedgingstrategie
    (Prof. Ulbrich)
  • Diversifikationseffekte in Asset Allocation, Kapitalallokation und Risikotragfähigkeitsanalyse: MaRisk-konforme Modelle und empirische Fundierung
    (Prof. Ulbrich)
  • Die Anwendung der Topologischen Ableitung in der Strukturoptimierung
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimale Steuerung von Netzwerken hyperbolischer Erhaltungsgleichungen
    (Prof. Ulbrich)
  • Topologieabhängige robuste Optimierung aktiver Stabwerke mittels gemischt-ganzzahliger semidefiniter Programmierung
    (Prof. Ulbrich)
  • Modell-prädiktive Regelung zur aktiven Dämpfung von elastischen Systemen
    (Prof. Ulbrich)
  • Geometrieoptimierung verzweigter Blechbauteile
    (Prof. Ulbrich)
  • Minimierung polynomialer und rationaler Zielfunktionen über semialgebraischen Mengen mittels SDP-Relaxierungen
    (Prof. Ulbrich)
  • Stochastical and heuristical approaches for a sensor network localization problem
    (Prof. Ulbrich)
  • Credit Portfolio Optimization – Branching and bounds tightening techniques for non-convex MINLP
    (Prof. Ulbrich)
  • SOCP mit zusätzlichen nicht konvexen Nebenbedingungen
    (Prof. Ulbrich)
  • Ein Echtzeitalgorithmus für Nonlinear Model Predictive Control
    (Prof. Ulbrich)
  • Semidefinite Modellierung von Aktoren im Robust Truss Topology Design
    (Prof. Ulbrich)
  • Robuste Optimierung von Portfolios mit Derivaten
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimal Control of the Obstacle Problem – Regularization and Algorithms
    (Prof. Meyer)
  • Anpassung diskreter Lagerungsrandbedingungen von Schwingungsmodellen mittels mathematischer Optimierung
    (Prof. Meyer)
  • Robuste Portfoliooptimierung anhand des Conditional-Value-at-Risk
    (Prof. Ulbrich)
  • Minimierung der Krümmung des zentralen Pfades bei Innere-Punkte-Verfahren der linearen Optimierung
    (Prof. Ulbrich)
  • Bewertung von Amerikanischen Multi-Asset-Optionen mit dem Semiglatten Newton-Verfahren
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimierung von Plasmaaktuator-Paramtern zur Auslöschung von Tollmien-Schlichting-Wellen mit NEWUOA
    (Prof. Ulbrich)
  • Robuste Nichtlineare Optimierung – Anwendung bei der Auslegung lasttragender Strukturen
    (Prof. Ulbrich)
  • Index-Tracking – Minimierung des Tracking-Errors mittels gemischt-ganzzahliger quadratischer Optimierung
    (Prof. Ulbrich)
  • Computation of Efficient Frontiers for Portfolio Optimization under CVaR-Constraints, in Zusammenarbeit mit der Deutsche Bank
    (Prof. Ulbrich)
  • Credit Portfolio Optimization regarding Risk Transfer Instruments by an extended Outer Approximation Algorithm, in Zusammenarbeit mit zeb/ information.technology
    (Prof. Ulbrich)
  • Schätzung der Impliziten Volatilität bei Amerikanischen Optionen durch Mathematical Progamming with Equilibrium Constraints
    (Prof. Ulbrich)
  • Semiglatte Mehrgitterverfahren zur Bewertung amerikanischer Optionen
    (Prof. Ulbrich)
  • Form Optimization of the Navier-Stokes Equations using Free Form Deformation
    (Prof. Ulbrich)
  • An Adaptive Inexact SQP-Method for Parabolic PDE-constrained Optimisation
    (Prof. Ulbrich)
  • A Branch-and-Bound Algorithm for Indefinite Quadratic Programs
    (Prof. Ulbrich)
  • Rekursive Multilevel Trust-Region SQP-Verfahren für unendlichdimensionale Optimierungsprobleme
    (Prof. Ulbrich)
  • Adaptive semiglatte Newton-Verfahren für elastische 3D-Kontaktprobleme
    (Prof. Ulbrich)
  • Numerical Algorithms for Mixed-Integer Nonlinear Programming
    (Prof. Ulbrich)
  • Portfolio Optimization and Efficient Frontier Tracking under Conditional Value-at-Risk Constraints
    (Prof. Ulbrich)
  • Risk-Return Optimization of Credit Portfolios by Mixed Integer Nonlinear Programming with Respect to Securization, in Zusammenarbeit mit zeb/ information.technology,
    (Prof. Ulbrich)
  • Primal-dual Interior Point Methods for Nonconvex Nonlinear Optimization with Application to Shape Design
    (Prof. Ulbrich)
  • Preconditioners for PDE-constrained Optimization with Applications to the Shape Optimization of Sheet Metal Products
    (Prof. Ulbrich)
  • Verfahren für gemischt-ganzzahlige Second-Order-Cone-Programme
    (Prof. Ulbrich)
  • Numerical Computation of Lower Bounds for Optimal Control by Semi-infinite Programming
    (Prof. Ulbrich)
  • Dualität von Modellen zur Portfoliooptimierung unter Capital-at-Risk-Nebenbedingungen
    (Prof. Ulbrich)
  • Rekursive Multilevel Trust-Region-Verfahren für hierarchische Approximationen unendlichdimensionaler Optimierungsprobleme
    (Prof. Ulbrich)
  • Value-at-Risk based Optimization Methods for Portfolio Insurance Strategies, in Zusammenarbeit mit der HypoVereinsbank
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimierung von Verkehrsflüssen auf Netzwerken
    (Prof. Ulbrich)
  • Numerische Behandlung von Optimierungsproblemen mit Equilibriumsnebenbedingungen
    (Prof. Ulbrich)
  • Optimierung von Layer-Modellen zur Quotierung von Rückversicherungsverträgen, in Zusammenarbeit mit der Münchener Rück
    (Prof. Ulbrich)
  • Robuste Optimierung von Portfolios aus Aktien und Optionen
    (Prof. Ulbrich)
  • Semiglatte Newton-Verfahren zur Bewertung amerikanischer Optionen
    (Prof. Ulbrich)
  • Numerische Lösung von Optimalsteurungsproblemen für die inkompressible Navier-Stokes Gleichung
    (Prof. Ulbrich)
  • Projizierte Innere-Punkt-Methoden für gemischte lineare Komplementaritätsprobleme