Optimierung im Sport
Seminar im Sommersemester 2006


Vorbesprechung: Donnerstag, 02. Februar 2006, 14:00, Seminarraum, 12. Stock, Martensstr. 3 (Uni Südgelände)
Termin: Blockseminar vom Fr. 19. - So. 21. Mai 2006 im Mathematischen Institut Erlangen, Übungsraum 2


Voraussetzungen: Einführung in die Optimierung


Inhalt

Die Planung von Spielplänen und die Analyse der 'Qualität' von Spielern sind nur zwei Beispiele für Optimierungsfragen im Sport. Im Jahr der Fußballweltmeisterschaft wollen wir uns mit Schedulingproblemen, Tournament-Selection, Data-Enevlopment-Analysis, Tourenoptimierung und anderen Fragen beschäftigen, die nicht nur unseren Fußballer helfen können, ganz nach vorne zu kommen.


Themen

Freitag, 19. Mai

14.15 - 15.35 Uhr

Franziska Drill

Olympischer Medaillenspiegel und DEA

Freitag, 19. Mai

15.45 - 17.05 Uhr

Kai Wittmann

Optimierung der Mannschaftsaufstellung

Freitag, 19. Mai

17.30 - 18.50 Uhr

Michael Hagen

Material-Optimierung im Sport

Samstag, 20. Mai

9.00 - 10.20 Uhr

Marian Claus

Tippspiele, neuronale Netzwerke und Optimierung

Samstag, 20. Mai

10.30 - 11.50 Uhr

Petra Dächert

Pferderennen, Spieltheorie und Optimierung

Samstag, 20. Mai

13.15 - 14.35 Uhr

Frank Denninger

Graphentheoretische Modelle zur Sportligaplanung

Samstag, 20. Mai

14.45 - 16.05 Uhr

Magdalena Kruszynski

First Break, then Schedule

Samstag, 20. Mai

16.30 - 17.50 Uhr

Yvonne Bayer

First Schedule, then Break

Sonntag, 21. Mai

9.00 - 10.20 Uhr

Markus Frühauf

Das Traveling-Tournament-Problem (TTP)

Sonntag, 21. Mai

10.30 - 11.50 Uhr

Susanne Macher

Planung einer Fußball-Liga

Sonntag, 21. Mai

13.15 - 14.35 Uhr

Felix Gniza

Planung einer Tischtennis-Liga

Sonntag, 21. Mai

14.45 - 16.05 Uhr

Ewald Ogiermann

Planung eines Schachturniers

Genauer, zeitlicher Ablauf des Wochenendes als pdf.


Betreuer

Die Vorträge werden betreut von:

Martin Bischoff

bischoff@am.uni-erlangen.de

Jochen Gorski

gorski@am.uni-erlangen.de

Kathrin Klamroth

klamroth@am.uni-erlangen.de

Barbara Pfeiffer

pfeiffer@am.uni-erlangen.de

Michael Stiglmayr

stiglmayr@am.uni-erlangen.de

Michael Stingl

stingl@am.uni-erlangen.de


Themen-Beispiele

Scheduling-Probleme

Traveling-Tournament-Problem (TPP): V.a. in den amerikanischen Profi-Ligen (z.B. NBA) tritt das Problem auf, dass die Spielorte vieler Mannschaften meist weit auseinander liegen. So ist es für viele Vereine nicht sinnvoll, nach einem Auswärtsspiel sofort wieder die Heimreise anzutreten, sondern einen sog. "Road Trip" (eine bestimmte Anzahl von aufeinander folgenden Auswärtsspielen) zu starten, um dann seinerseits einen sog. "Home Stand" (eine bestimmte Anzahl von aufeinander folgenden Heimspielen) zu haben. Das TPP beschäftigt sich mit dieser Problematik: Für n gegebene Teams soll ein sog. "Double Round Robin Tournament" (jeder gegen jeden, mit Hin- und Rückspiel) gefunden werden, so dass die Länge der Home Stands bzw. Road Trips zwischen den gegebenen Größen L und U liegt. Ziel ist es, die Reisedistanz aller Teams zu minimieren. Hierzu sollen einige Ansätze vorgestellt werden.

Break-Minimizing-Problem (BMP): Unter einem "Break" in einem "Round Robin Tournament" versteht man die Situation, dass eine Mannschaft zwei Heim- bzw. Auswärtsspiele in Folge hat. Es kann gezeigt werden, dass für n Teams immer ein Spielplan erstellt werden kann, der eine minimale Anzahl von n-2 Breaks aufweist. Ein solcher Spielplan muss allerdings nicht unbedingt "optimal" sein, wenn verhindert werden soll, dass Teams, die in derselben Region angesiedelt sind, gleichzeitig ein Heimspiel austragen sollen. Das BMP beschäftigt sich damit, aus einem zulässigen Spielplan ohne Heim-Auswärts-Einteilung, einen Spielplan mit dieser Einteilung zu generieren, so dass die Anzahl der Breaks minimal wird und andere Nebenbedingungen berücksichtigt werden.

Sportart-spezifische Scheduling-Probleme: Abhängig von der gegebenen Sportart sollen Lösungen spezifischer Scheduling-Probleme vorgestellt werden. Mögliche Probleme:
- Fußball (Scheduling the professional soccer leagues of Austria and Germany - in Anwendung!)
- Tischtennis (Automated timetable generation for rounds of a table-tennis league)
- Tennis (Scheduling a round robin tennis tournament under courts and players availability constraints)
- Basketball (Scheduling a Major College Basketball Conference) ...

Verschiedenes

DEA-Modelle für "faire" Medaillenspiegel: Da bei olympischen Spielen viele Länder nicht bei allen Wettbewerben Teilnehmer stellen, "verzerrt" der offizielle Medaillenspiegel die "wahren Stärken" der Länder. Mit Hilfe von Data-Envelopment-Analysis sollen neue Modelle für Medaillenspiegel vorgestellt werden.

Sportwetten: Helfen Daten aus vergangenen Spielzeiten, Ergebnisse für die aktuelle Saison vorherzusagen?

Pferderennen: Spieltheorie und lineare Optimierung werden kombiniert, um das sog. "Ancient Chinese Horse-Race" zu analysieren.


Fragen!? Mail to: klamroth@am.uni-erlangen.de


Last Update: May 4, 2006 - Jochen Gorski -