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Technical University of Munich
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Thesis

We offer bachelor and master theses on various topics in nonlinear optimization. Topics for theses at the Chair of Mathematical Optimization are chosen individually based on your prior knowledge and interests. The list of completed theses below shows the range of possible topics.

As a prerequisite for a bachelor thesis at our chair you should have attended the two basic lectures Introduction to Optimization (MA2503) and Nonlinear Optimization: Advanced (MA3503). Usually, the thesis follows the attendence of a seminar at our chair. As prerequisites for a master thesis, you must attend at least one advanced lecture, e.g. Modern Methods in Nonlinear Optimization (MA4503), and one main seminar at our chair (knowledge of the contents of MA2503 and MA3503 is assumed).

For the determination of the topic it is best to have a personal talk with Prof. Dr. Michael Ulbrich during the semester. If you have any questions about the general procedure of a thesis, please do not hesitate to contact Prof. Dr. Michael Ulbrich or Dr. Florian Lindemann.

Recent Theses

Name Title
2022
Yosua Li Quasi-Newton Methods for Unconstrained Optimization with Noisy Function and Gradient Values
Olena Melnikov A Regularized Newton Method for Convex Optimization
Regina Bühler Derivative-free optimization methods with application to a portfolio of electric powertrains
2021
Niklas Lüdtke Recent Developments in Stochastic Frank-Wolfe Methods
Florian Hübler Nonconvex Distributed Learning with Compression
2020
Janik Bürgermeister Gradient Clipping zur Beschleunigung des Trainings tiefer neuronaler Netze
Thomas Riedel Newton-Artige Verfahren für Stochastische Optimierungsprobleme
David Schneller Ableitungsfreie Trust-Region-Verfahren für deterministisch verrauschte Funktionen
Simon Fuchsgruber Gauss-Seidel- und Jacobi-Proximal ADMM für separable konvexe Probleme
2019
Florian Ullmann Theoretische und praktische Aspekte bei Matrixvervollständigungsproblemen
Carolin Mirschina Ein inexaktes sukzessives quadratisches Approximationsverfahren für L_1-Optimierung
Klein, Adrian Alexander Überblick über Verfahren und Implementierung eines Verfahrens der nichtlinearen semidefiniten Optimierung
2018
Leopold Mareis Inexakte sukzessive quadratische Approximationsverfahren
Julia Kowalczyk Support Vector Machines mit l_p-Normen
Philippe Fank Verfahren 2. Ordnung für stochastische Optimierungsprobleme mit linearer Zeitkomplexität
2017
Annika Lemke Innere-Punkte-Verfahren für Optimal Power Flow mit Ausfall-Szenarien
Johannes Milz Eine strukturangepasste Lösungsmethode für konvexe Optimalsteuerungsprobleme und numerische Beispiele
Franziska Neumann Newton-Sketch-Methoden
Simon Herrmann Training neuronaler Netze mit Newton-artigen Verfahren
Vivian Haller Ein spektrales, projiziertes Gradientenverfahren für Bildsegmentierung
Fabian Schaipp Ein Primal-Duales Newton-CG-Verfahren für l1-Optimierung
2016
Johannes Hog Stochastische Methoden zur Lösung großer Optimierungsprobleme im Maschinellen Lernen
2015
Florian Wuttke Ein linear konvergentes, verteiltes duales Gradientenverfahren
Olivia Kaufmann Planung einer optimalen Trajektorie für Roboter in einer Hindernisse enthaltenden Umgebung
Jakob Gawlikowski Matrixvervollständigung nach Wen, Yin und Zhang
Alexander Eckl Affine Scaling Methoden zur Datenklassifizierung mit Support Vector Machines
Benjamin Berger Optimierungsverfahren erster Ordnung für tiefe neuronale Netze
Morgaine Hombücher Portfoliooptimierung mit robuster Schätzung

 

2014
Verena Hilger Ein Compressive Sensing- und Unmixing-Verfahren für hyperspektrale Bildauswertung
Fin Bauer Penalty-SQP-Verfahren zur Erkennung von unzulässigen Teilproblemen
David Dillmann Portfolio optimization in the presence of transaction costs
Christian Glock Robuste Nash-Gleichgewichte zur Modellierung von Strommarktmodellen mit Unsicherheiten
Stefan Heidekrüger Primal-duale Dekompositions-Verfahren zur Datenübertragung in Netzwerken
Florian Nitzl Gemischt-ganzzahlige Optimierung bei der Schwachstellenanalyse von Stromnetzwerken
Rebecca König Ein Split-Bregman Verfahren zur Lösung von Blind Inpainting- und Denoisingproblemen bei Bildern
Rafael Bove Barrios Support Vector Machines
Stephan Schinke Optimale Strukturierung von besicherten Schuldverschreibungen
Klaus Weidinger Koordinatenabstiegsverfahren für sehr große Optimierungsprobleme

 

2013
Matthias Fröhlich Optimale Steuerung eines Automodells mittels TACO
Sven Kunzelmann Sparse Portfolio selection
Christine Huber Optimierungsbasierte GPS-Lokalisierung
Sebastian Garreis Unsicherheitsquantifizierung in numerischen Simulationen mit aleatorischen und epistemischen Parametern
Elisabeth Ailer Robuste Portfolio-Optimierung
Lukas Hertlein Vergleich von Spaltengenerierungsverfahren und Dekompositionsmethoden zur Berechnung der optimalen Datenübertragung in Funknetzwerken    
Sebastian Deutsch Parameter identification in financial market models
Fabian Stark A primal-dual method for calculating saddle points and applications

 

2012
Julia Wenzel Fluid-Structure Interaction

 

2011
Peter Schneider Selbstregularität in der linearen Optimierung
Peter Schäfer Bepreisung von Tolling Agreement Contracts
Moritz Keuthen A Surrogate-based Trust-Region Method with Applications in Aerodynamics mit MTU
Sina Stubben Selected methods for variance calculation in task optimization of human motor control in the presence of signal-dependent noise (Projekt)
2010
Martin Schneider Das nichtmonotone SPG-Verfahren zur Kostenminimierung untergliederter Stromkabel
Stefan Galler Ausgewählte Methoden der multikriteriellen Optimierung
Jan Michelson Anwendung eines Glättungsverfahrens für nichtglatte, konvexe Probleme auf die minimierung des größten eigenwerts symmetrischer Matrizen
Kathrin Heller Optimierung von Sensornetzwerken
Mykhailo Promann Optimales Index-Tracking unter Beschränkungen an die Zahl der Assets

 

2009
Valentin Velichkov Bileveloptimierung und Anwendung auf Preis- und Kostenoptimierung in der Luftfahrtindustrie
Simon Meichlböck Methode der Fiktiven Gebiete (Projekt)

 

2008
Simon Funke Implementation of a least-squares preconditioner for stabilized discretizations of the Navier-Stokes equations (Projekt)

 

2007
Jewgenij Tarschis Interpolation und Design-Parametrisierung mit B-Splines (Projekt)

 

2004
Marita Wetzel Wedge-Trust-Region-Verfahren für ableitungsfreie Optimierung

Name Title  

2022
Christian Dietz Efficient Collision Modelling for Numerical Optimal Control
Simon Fuchsgruber Shape Optimization for Stokes Flow with a W^{1,∞} Descent Approach
Corinna Haas Adversarial Training for Neural Networks
Oliver Heinzel Risk-Measure-Based PDE-Constrained Optimization under Uncertainty

 

2021
Ilyas Fatkhullin EF21: A New Efficient Error Feedback for Distributed Optimization
Leo Simpson Numerical Methods for Optimal Dynamical Walking
Violeta Morales Santiago Derivative Free Trust Region Methods for Nonsmooth Black Box Functions
Anna Vieweg-Konrad Accelerated Stochastic Gradient Methods for Nonconvex Optimization and Applications in Deep Learning
Leon Baeck Topology Optimization of the Robust Compliance Using the Topological Derivative

 

2020
Franziska Neumann Phase field approaches for shape and topology optimization
Lennart Bastian SDP Solvers with Optimal Storage Complexity and Applications
Fabian Schaipp Nonsmooth methods for multiple Graphical Lasso problems

 

2019
Chris Löchel Mathematical Optimization of a Driving and Charging Strategy for Battery Electric Vehicles
Alisa Walter Entwicklung eines optimierungsbasierten Energiemanagements für Elektrofahrzeuge
Anastasia Boykova Phase retrieval via low-rank Riemannian optimization methods

 

2018
Maximilian Traugott Gemischt-ganzzahlige nichtlineare Programmierung und deren Anwendung auf das Optimieren des Ladens von Elektrofahrzeugfl...
Lara Senger Theoretical and numerical aspects of a shape optimization problem for fluid mechanics using a phase field approach
Florian Wuttke Parallel optimization with an augmented Lagrangian based method
Sarah Braun A Mixed-Integer Nonlinear Programming Approach for Manipulation Planning in Robotics
Manuel Demmeler The lifted Newton Method and its application to direct optimal control

 

2017
Alexey Kuvshinov Convergence analysis and solution methods for distributionally robust optimization problems with moment constraints
Maximilian Schiller Theorie und Numerik der kubischen Regularisierung zur unrestringierten Optimierung
Annika Stegie Bundle Methods for Nonsmooth, Nonconvex Problems with Inexact Information
Johannes Milz Eine strukturangepasste Lösungsmethode für konvexe Optimalsteuerungsprobleme und numerische Beispiele
Simon Steurer Parameter Learning for Image Restoration Models
Verena Hilger Bündelausgleichsmethoden für monokulare Mehrbild-3D-Rekonstruktionen
Hannah Winnes Optical flow in multispectral optoacoustic tomography
Rebecca König Ein Vergleich von Verfahren zweiter Ordnung für Deep Learning
Dominik Otto Penalty Schemes and Nonlinear Multigrid Algorithms for the Optimal Control of Elliptic Variational Inequalities
Annkathrin Krämmer Sequential Hot-Starts and Multistep Schemes for MPCs

 

2016
Sabina Przioda Ein Vergleich von ableitungsfreien Verfahren mit Anwendung auf ein nichtlin. Kleinste-Quadrate-Problem  
David Matthäus Uncertainty Quantification in a Model for Wind Turbine Optimization mit Prof. Dr. Carlo L. Bottasso

Korbinian Schlautkötter

 Robuste Lösung von Optimierungsproblemen bei unsicheren Verteilungen  
Fin Bauer Proximal Newton-Type Methods for Large-Scale Non-Smooth Optimization  
Lukas Hertlein Auf stochastischer Kollokation basierte Methoden zur optimalen Steuerung von part. DGln. mit Unsicherheiten  
Thomas Kuppelwieser Optimaler Stromfluss mit unkontrollierbaren und schwankenden erneuerbaren Energiequellen  
Philipp Fröhlich Sequentielle konvexe Optimierung für die nichtlineare modellprädiktive Regelung  
Thomas Ulrich Nichtglatte Problemstellungen im maschinellen Lernen  
Florian Ionescu Robuste lineare Optimierung mit allgemeinen konvexen Unsicherheitsmengen  

 

2015
Daniel Schlosser Moment robust optimization  
Johannes Haubner Topologieoptimierung in der Fluidmechanik  
Florian Speicher Trust-Region-Methods for Derivative-Free Optimization Using Sparse Hessian Interpolation Techniques  
Philipp Krenz Shape Optimization with the Poisson Equation  
Michael Hellgartner Objekterkennung und -verfolgung in Bilddaten mit Prof. Dr. Matthias Gerdts

 

 

2014
Peter Schneider Das Black-Litterman Modell zur Portfoliooptimierung

 
Johannes Churt Interior-Point Lagrangian Decomposition Methods for Large-scale Separable Convex Optimization  
Javier Fischer Optimale Versuchsplanung für schlecht gestellte Probleme  
Rüdiger Landscheidt Langzeitmodellierung der Allokation von Emissionsrechten in elektrischen Energiemärkten  
Anna Schell Runge-Kutta-Verfahren höherer Ordnung für Optimalsteuerungsprobleme  
Leonhard Geupel Derivative-free Optimization Methods for Nonlinear Problems with Constraints  
Markus Krimphove Zwei Klassen elliptischer Optimal-Steuerungsprobleme mit nichtglattem Kostenfunktional  

 

2013
Thomas Schmelz Optimierung von Gasnetzwerken mit Hilfe von nicht-konvexen ganzzahligen Modellen  
Pascal Schambach Robuste Spiele
Lukas Karge B-Spline and Kernel based Methods for the Evaluation of Data from Small-Angle-Scattering
Jakob Ameres Inverse problems governed by convective-diffusive contaminant transport
Andre Milzarek Optimale Standortplanung bei regionaler Nachfrage
Beate Müller Adaptive regularized self-consistent field iteration with exact Hessian for electronic structure calculation
Andrei Morozyuk l1-penalisierte Tikhonov-Regularisierung linearer, schlechtgestellter inverser Probleme
Kathrin Heller Safe trajectory generation using nonlinear model predictive control mit DLR

 

2012
Mark Haßelbusch Nichtkonvexe robuste Optimierung mit Nebenbedingungen
Dennis Klöckner TV-regularized JPEG decompression
Christoph Stockhammer Strukturierte und hybride Verfahren für unrestringierte und gleichungsrestringierte nichtlineare Kleinste-Quadrate-Probleme
Stefan Galler Modellbasierte Regelung zur integrierten Kollisionsvermeidung mit BMW
Andreas Meyer Subsampling Verfahren für semidefinite Optimierungsprobleme
Moritz Keuthen Newton-based methods in shape optimization
Simon Meichelböck Die Methode der alternierenden Richtungen und Anwendungen in der Bildrekonstruktion
Anna Maier Multiklassen-Klassifikation und Anwendungen
Michael Dieckmeyer Anwendung von l1-Optimierung in der Computertomographie via Compressed Sensing
Lisa Hacker Die Methode der bewegten Asymptoten
Hannah Jörg Optimierungsbasierte Schätzung der bestimmenden Parameter des Feldes eines magnetischen Dipols mit X-log Elektronik

 

2011
Simone Weikl Optimierungbasierte Berechnung multivariater Quadraturformeln
Borys Rabinovych Optimale Straßenbenutzungsgebühren mit second-best Preismodell
Conrad Donau Optimierung von Antriebssträngen mit BMW
Theodor Pieper Fast Model Predictive Control Using Online Optimization
Alexander Kölmel Numerische Berechnung der Pareto-Front in der multikriteriellen Optimierung

 

2010
Katharina Günther Konvexe Approximation probabilistischer Nebenbedingungen
Alexander Hoffmann Equilibrium Problems with Equilibrium Constraints zur Modellierung von Strommärkten
Elena Mukhina Multimodale affine Registrierung von medizinischen Bildaufnahmen
Martin Meinel Nichtlineare Dimensionsreduktion
Johan Lepski Adjungierten-Methoden und Monte Carlo Simulation
Andreas Schindele Optimale Versuchsplanung für Modelle mit gewöhnlichen Differentialgleichungen
Dominik Rummer Kernellearning für Support Vector Machines mit Semidefiniter Optimierung

 

2009
Tobias Pausch Online-Optimierung einer aktiven Hinterachskinematik mit Audi
Robert Belger Methoden der nichtlinearen semidefiniten Optimierung
Benjamin Kluge Rechnerbasierte Synthese von planetengetriebebasierten Lastschaltgetrieben mit BMW
Simon Funke Numerische Untersuchung von Block-Vorkonditionierern zur Lösung der Navier-Stokes-Gleichungen
Matthias Frankl Advanced-Step Nonlinear Model Predictive Control
Gunnar Kedenburg Proximal Quasi-Newton Methods for Convex Nonsmooth Optimization
Sascha Böhm Portfolio-Optimierung mit pfadabhängigen Risikomaßen mit Matthias Daiminger, HVB-UniCredit
Michael Schmitt Verteilte Optimierungsverfahren

 

2008
Stefan Bichler Numerische Behandlung gemischt-ganzzahliger nichtlinearer Optimierungsprobleme
Frank Walter Selbstkalibrierung der radialen Verzeichnung optischer Systeme
Michael Böhmcker Gradient Sampling Verfahren für nichtlineare Optimierungsprobleme
Christian Falz Optimierung von Finite-Elemente-Gittern

 

2007
Florian Kruse Optimale Steuerung bei partiellen Differentialgleichungen mit Zustandsbeschränkungen
André Niesner Optimierung des Worst Case Value at Risk
Katharina Becker-Steinberger Optimierung elastischer Materialien
Stefan Kühn Robuste Fachwerkoptimierung durch geglättete Eigenwert-Optimierung
Ellen Maier Varianzanalyse mit Zufallseinflüssen
Elena Yanovskaya Optimierung von Risikomaßen
Fynn Scheben Multikriterielle Optimierungsprobleme bei der Ausrichtung von Antennen in UMTS-Netzwerken mit Prof. Dr. M. Gerdts, Universität Hamburg, und Motorola, Swindon

 

2006
Oliver Mehlhop Equilibriumsprobleme mit Gleichgewichtsrestriktionen
Catharina Lehmann Datenklassifikation durch restringierte Optimierung
Nina Enseleit Ein Interpolations-basiertes ableitungsfreies Optimierungsverfahren
Katja Al-Ghazali Anwendung ableitungsfreier Optimierungsverfahren mit dem Ziel der Lärmminimierung im Verlauf eines Landeanflugs
Simone Wäbs Neurodynamische Optimierung mit Anwendungen in der Lagerhaltung
Florian Lindemann Primal-Duale Innere-Punkte Verfahren und ihre C++-Implementierung basierend auf dem OOQP-Löser
Florian Arrow Support Vector Machines und ihre Anwendungen

 

2005
Marion Nöske Pattern Search Optimierungsverfahren
Aykut Kuloglu Gemischt ganzzahlige Optimierung mit Anwendungen im Risikomanagement
Florian Prill Optimale Steuerung instationärer Strömungsvorgänge mit Wärmeübertragung
Daniel Dreher Optimale Strategien auf dem Anleihemarkt
Eva Stender Optimierung von An- und Abflugverfahren unter Berücksichtigung einer multidisziplinären Zielsetzung mit Airbus
Robindro Ullah Rolling Stock Rostering - Mathematische Modellierung und Lösungsansätze mittels Ad-hoc Heuristiken am Beispiel der Deutschen Bahn AG mit der Deutschen Bahn AG
Carolin Röben Optimierung von Handelsstrategien
Boris von Loesch Eine effiziente Implementierung des Vorwärtsmodus des Automatischen Differenzierens und Anwendungen

 

2004
Sonja Veelken Optimierungsprobleme mit Gleichgewichtsnebenbedingungen und ihre numerische Lösung durch SQP-Verfahren

 

2003
Lars Buck Index-Tracking: Die Anwendung eines Genetischen Algorithmus' zur Erzeugung eines optimalen Tracking-Portfolios
Michael Kellner Robuste Portfoliooptimierung

 

2022

  • Hertlein, Lukas Alexander: Inexact bundle methods in Hilbert space with applications to optimal control problems governed by variational inequalities. Dissertation, 2022 more… BibTeX Full text (mediaTUM)

2021

2020

2019

2018

  • Jarde, Philipp Paul: Analysis of optimal control problems for the optical flow equation under mild regularity assumptions. Dissertation, 2018 more… BibTeX Full text (mediaTUM)

2016

2015

2014

2013

2012

2009

  • Veelken, Sonja: A New Relaxation Scheme for Mathematical Programs with Equilibrium Constraints: Theory and Numerical Experience. Dissertation, 2009 more… BibTeX Full text (mediaTUM)
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