Schopnost formulovat a provést syntézu a optimalizaci strojů a používat optimalizační metody na technické problémy při návrhu strojů obecně.
•Formulace úlohy optimalizace, cílová funkce, optimalizační proměnné, jednokriteriální a vícekriteriální optimalizace.
•Základní typy lokálních optimalizačních metod (Metody negradientní, gradientní, s vedlejšími podmínkami,
penalizační a bariérové funkce).
•Základní typy globálních optimalizačních metod (Genetické algoritmy – GA, Simulované žíhání – SA, Optimalizace hejnem částic – PSO a další);
•Vícekriteriální optimalizace, Pareto množina
•Metody kinematické syntézy mechanismů ad hoc postupy.
•Optimalizační úlohy pro syntézu strojů - převodové a vodící mechanismy.
•Optimalizace mechanických soustav - manipulovatelnost, pracovní prostor, kolize.
•Optimalizace dynamických vlastností strojů. Globální dynamická úloha.
•Identifikace fyzikálních modelů pomocí optimalizačních metod.
•Kalibrace mechanismů, optimalizace kalibrovatelnosti. Kalibrace pomocí zobecněné metody nejmenších čtverců.
•Optimalizace řiditelnosti a pozorovatelnosti mechatronických systémů.
•Vícekriteriální parametrická optimalizace při syntéze zpětnovazebního řízení.

•Stejskal, V., Valášek, M.: Kinematics and Dynamics of Machinery, Marcel Dekker, New York 1996.
•Goldberg, D.: Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning. Addison-Wesley 1989.
•Coello, C.A.C.: Evolutionary multiobjective optimization: current and future challenges. In: Advances in Soft
Computing—Engineering, Design and Manufacturing, pp. 243–256. Springer, Berlin, 2003.
•Engelbrecht, A. P., Fundamentals of Computational Swarm Intelligence, John Wiley & Sons, Chichester, 2005.
•Ambrosio, J. A. C., Eberhard P.: Advanced Design of Mechanical Systems: From Analysis to Optimization,
Springer 2009.
•Šika, Z.; Grešl, M.; Valášek, M.: Synthesis of Mechanisms using Evolution of Associated Dissipative Systems,
Multibody System Dynamics. 2012, 28(4), pp. 419-440.
•Valášek, M.; Šika, Z.: Evalution of Dynamic Capabilities of Machines and Robots, Multibody System Dynamics. 2001, 6(2), pp. 183-202.