Kombinatorická optimalizace je povinný předmět magisterského studia Otevřené informatiky, ve kterém se učí, jak lze za využití matematického programování a metaheuristických algoritmů řešit praktické optimalizační úlohy, které by bez znalostí těchto metod člověk řešil jen velmi obtížně. Aplikační užití této disciplíny je opravdu široké; od průmyslu a výroby, přes energetiku a logistiku až po zdravotnictví.
Jedna z velmi úspěšných řešitelek CoContestu a absolventka FEL ČVUT, Ing. Pavlína Koutecká, pak na aplikaci kombinatorické optimalizace v praxi, kterou si vyzkoušela v soutěži, navázala při psaní své diplomové práce. V té řešila plánování chirurgických zákroků právě pomocí metod kombinatorické optimalizace a získala za ni 2. místo v prestižní soutěži IT SPY 2023. V CoContestu se také velmi dařilo Ing. Petru Stejskalovi, který poté společně s Ing. Jitkou Stoklasovou kombinatorickou optimalizaci prakticky využil při vývoji řídicího algoritmu hybridní elektrárny, kde optimalizovali výrobu elektrické energie.
Soutěž CoContest propojuje teoretické znalosti s praktickými výzvami
Předmět je mezi studujícími oblíben právě díky své praktické využitelnosti. Letos si Kombinatorickou optimalizaci zapsalo 145 studentů a studentek, konkurence v soutěži tak bude velká. Cílem soutěže není pouze najít nejlepší algoritmus pro konkrétní problém, ale také ukázat, jak zdánlivě abstraktní metody kombinatorické optimalizace pomáhají řešit konkrétní praktické problémy ve společnosti.
V minulých letech měli studující za úkol optimalizovat mezinárodní systém výměny ledvin mezi pacienty, což je problém inspirovaný skutečnou praxí Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM). Podobné modely pomáhají lékařům efektivněji spárovat dárce a příjemce tak, aby bylo možné zachránit co nejvíce životů. “Studenti tak získají nejen cenné zkušenosti, ale také inspiraci pro vlastní výzkum a budoucí profesní směřování,” říká Ing. Vilém Heinz, který Kombinatorickou optimalizaci cvičí.
Studující si účastí v soutěži mohou splnit semestrální projekt, který je povinnou součástí předmětu. Letos se úloha týká plánování efektivního využití kapacit samoobslužných doručovacích boxů. V zadání dostali studující balíčky různých rozměrů a adresátů a mají za úkol optimalizovat jejich přiřazení do jednotlivých skříněk boxů tak, aby se maximalizovala jejich výtěžnost. Vítěz, jehož řešení bude nejlepší ze všech soutěžících, si domů odnese pohár; první tři pak budou oceněni medailemi. Vyhlášení výsledků proběhne 20. května 2025 na závěrečné přednášce.
Fotografie: Petr Neugebauer
