logo
Karta przedmiotu
logo

Badania operacyjne i optymalizacja dyskretna

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2024/2025

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Elektrotechniki i Informatyki

Nazwa kierunku studiów: Informatyka

Obszar kształcenia: nauki techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: pierwszego stopnia

Forma studiów: niestacjonarne

Specjalności na kierunku: AA - inżynieria systemów informatycznych, AI - Sztuczna inteligencja, TT - informatyka w przedsiębiorstwie, Z - inżynieria systemów złożonych

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Elektrotechniki i Podstaw Informatyki

Kod zajęć: 12607

Status zajęć: obowiązkowy dla specjalności AI - Sztuczna inteligencja, TT - informatyka w przedsiębiorstwie

Układ zajęć w planie studiów: sem: 8 / W15 L10 P10 / 4 ECTS / Z

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora: dr inż. Antoni Szczepański

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Głównym celem kształcenia w zakresie tego modułu jest przedstawienie metod matematycznych i algorytmów pozwalających rozwiązywać wybrane problemy zarządzania, produkcji, badań operacyjnych i transportu w sposób optymalny. Prezentowane treści pozostają w mniejszym lub większym związku z tematyką zastosowań informatyki w przedsiębiorstwie.

Ogólne informacje o zajęciach: Moduł skierowany jest do studentów 8. semestru studiów inżynierskich, a więc jest przeznaczony dla osób kończących studia informatyczne. Moduł ma na celu przedstawienie typowych problemów optymalizacyjnych, z którymi można zetknąć się w przedsiębiorstwie, ale nie tylko. Studenci poznają metody rozwiązywania tego typu zadań. Metody te zapewniają spełnienie różnych ograniczeń, wymagań, kryteriów, celów itp. Zazwyczaj nadrzędnym celem jest optymalizacja pewnej funkcji celu. Ważne miejsce w optymalizacji dyskretnej zajmują problemy modelowane skierowanymi grafami ważonymi, czyli sieciami. Z tego powodu sporo miejsca zostanie poświęcone zagadnieniom, które najczęściej koduje się takimi grafami.

Materiały dydaktyczne: Instrukcje w postaci plików pdf, do ćwiczeń lab. na komputerze, dostępne na stronie internetowej KEiPI, po zalogowaniu

Inne: dydaktyczne aplikacje mobilne dla smartfonów, pobierane bezpłatnie w sklepie Play

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 M. Sysło, Narshingh Deo, S. Kowalik Algorytmy optymalizacji dyskretnej z programami w języku Pascal Warszawa, PWN. 1999
2 Zbigniew Jędrzejczyk, praca pod red. nauk. Karola Kukuły Badania operacyjne w przykładach i zadaniach Warszawa, PWN. 2016
3 Krzysztof Giaro Szeregowanie zadań metodami kolorowania grafów Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej. 2003
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Dariusz Siudak Badania operacyjne z wykorzystaniem WinQSB Wydaw.C.H.Beck,. 2014
2 pod red. Wojciecha Bożejki i Jarosława Pempery Optymalizacja dyskretna w informatyce, automatyce i robotyce Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. 2012
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Bogusław Filipowicz Badania operacyjne Kraków, F.H.U.Poldex. 1997

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: zapis na 8. semestr studiów

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: ma podstawową wiedzę w zakresie teorii grafów i sieci oraz matematyki dyskretnej

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: potrafi myśleć i rozwiązywać problemy w sposób algorytmiczny

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: wytrwałość w dążeniu do celu, systematyczność w działaniu

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
01 zna i potrafi stosować metody programowania liniowego i kwadratowego wykład, laboratorium, projekt indywidualny sprawdzian pisemny, sprawozdanie z projektu K_W01+
K_U01++
K_U02+
P6S_UW
P6S_WG
02 potrafi rozwiązywać popularne zagadnienia optymalizacyjne w skierowanym grafie ważonym (w sieci) wykład, laboratorium, projekt indywidualny sprawdzian pisemny, sprawozdanie z projektu K_W01+
K_U01++
K_U02+
K_K02++
P6S_KK
P6S_KO
P6S_UU
P6S_UW
P6S_WG
03 potrafi rozwiązywać podstawowe problemy decyzyjne wykład, laboratorium, projekt indywidualny sprawdzian pisemny, sprawozdanie z projektu K_W01+
K_U01++
K_U02+
P6S_UW
P6S_WG
04 zna najważniejsze metody planowania przedsięwzięć PERT/CPM wykład, laboratorium, projekt indywidualny sprawdzian pisemny, sprawozdanie z projektu K_U01++
K_U02+
K_K02++
P6S_KK
P6S_KO
P6S_UU
P6S_UW
05 zna typowe problemy programowania dynamicznego wykład, laboratorium, projekt indywidualny sprawdzian pisemny, sprawozdanie z projektu K_W01+
K_U01++
K_U02+
P6S_UW
P6S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
8 TK01 Zwyczajne programowanie liniowe i całkowito-liczbowe programowanie liniowe W01, L01, P MEK01
8 TK02 Programowanie liniowe z wieloma funkcjami celu W02, L01, P MEK01
8 TK03 Programowanie kwadratowe W03, L01, P MEK01
8 TK04 Problemy modelowane sieciami (grafami skierowanymi ważonymi). Problem transportowy, problem optymalnego przydziału, problem najkrótszych dróg, problem maksymalnego i najtańszego przepływu, problem minimalnego drzewa spinającego, problem komiwojażera. W04, L02, P MEK02
8 TK05 Programowanie dynamiczne: problem dyliżansu, problem plecakowy, problem planowania produkcji i zapasów magazynowych W05, L03, P MEK05
8 TK06 Planowanie projektu metodą oceny i przeglądu PERT oraz metodą ścieżki krytycznej CPM W06, L04, P MEK04
8 TK07 Metody rozwiązywania problemów decyzyjnych: analiza Bayesa, tabela wypłat, drzewo decyzji, gra 2-osobowa o sumie zerowej. W07, L05, P MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 8) Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 8) Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 20.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 8) Przygotowanie do zajęć projektowych/seminaryjnych: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem..
Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 15.00 godz./sem.
Przygotowanie do prezentacji: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 8) Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 8) Przygotowanie do zaliczenia: 5.00 godz./sem.
Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Na podstawie kolokwium zaliczeniowego na ostatnim wykładzie.
Laboratorium Na podstawie aktywności na zajęciach, krótkich sprawdzianów oraz kilku sprawozdań.
Projekt/Seminarium Na podstawie opracowanego projektu i jego opisu w formie dokumentu. Możliwa jest też forma prezentacji multimedialnej.
Ocena końcowa W równym stopniu zależy od ocen z wykładu, laboratorium i projektu. Każda z tych ocen pośrednich musi być nie mniejsza niż 3,0, aby zaliczyć ten moduł kształcenia.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : tak

Dostępne materiały : notatki w formie papierowej, sporządzone na wykładach i laboratoriach

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: nie