logo
Karta przedmiotu
logo

Metody obliczeniowe optymalizacji

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2024/2025

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Elektrotechniki i Informatyki

Nazwa kierunku studiów: Automatyka i robotyka

Obszar kształcenia: nauki techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: pierwszego stopnia

Forma studiów: stacjonarne

Specjalności na kierunku: Automatyzacja systemów wytwarzania i intralogistyki, Komputerowe systemy sterowania

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Informatyki i Automatyki

Kod zajęć: 292

Status zajęć: obowiązkowy dla programu

Układ zajęć w planie studiów: sem: 4 / W15 C15 L15 / 3 ECTS / Z

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora: dr hab. inż. prof. PRz Marian Wysocki

Terminy konsultacji koordynatora: informacja na stronie KIiA: https://office.kia.prz.edu.pl

semestr 4: dr hab. inż. prof. PRz Tomasz Kapuściński

semestr 4: dr inż. Dawid Warchoł

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: nabycie umiejętności formułowania zadań optymalizacji i ich rozwiązywania z wykorzystaniem komputera

Ogólne informacje o zajęciach: moduł jest prowadzony na czwartym semestrze studiów pierwszego stopnia na kierunku Automatyka i Robotyka

Materiały dydaktyczne: M. Wysocki, M. Oszust, T. Kapuściński: Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 M. Wysocki Metody obliczeniowe optymalizacji www.kia.prz.edu.pl. . 2022
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 M. Wysocki Metody obliczeniowe optymalizacji www.kia.prz.edu.pl.. 2022
2 Praca zbiorowa Optimization Toolbox for use with Matlab The MAthWorks Inc. - Help oprogramowania. 2022
Literatura do samodzielnego studiowania
1 K. Krupa Systemy wspomagania decyzji PWN, Warszawa. 2021
2 T. Szapiro Decyzje menedżerskie z Excelem PWE, Warszawa. 2000
3 M. Michalewicz Algorytmy genetyczne+struktury danych=programy ewolucyjne WNT, Warszawa. 1996
4 T. Zielińska, M.S. Żurawska Optyalizacja w sterowaniu i podejmowaniu decyzji OW Politecgniki Warszawskiej. 2017

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: rejestracja na czwarty semestr studiów

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: podstawowa wiedza z zakresu matematyki, fizyki i informatyki

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: umiejętność obsługi komputera i korzystania ze środowisk programistycznych

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: zdolność do współpracy w niewielkim zespole (laboratorium)

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 Potrafi werbalnie formułować zadania optymalizacji wykład, ćwiczenia, laboratorium zaliczenie K_W29+++
P6S_WG
02 Potrafi zdefiniować zmienne decyzyjne i zapisać matematycznie ograniczenia oraz funkcję celu w podanych typowych, nieskomplikowanych zadaniach optymalizacji statycznej sformułowanych werbalnie wykład, ćwiczenia laboratorium zaliczenie K_W11++
K_W29+++
P6S_WG
03 Potrafi rozwiązać sformułowane matematycznie nieskomplikowane zadanie optymalizacji jednokryterialnej z wykorzystaniem przyborników programów MATLAB i Excel. wykład, ćwiczenia, laboratorium zaliczenie K_W16++
K_U12++
K_U38+++
P6S_UW
P6S_WG
04 Potrafi sformułować zadanie optymalizacji wielokryterialnej i podać przykład praktyczny takiego zadania wykład, ćwiczenia zaliczenie K_W29+++
K_U38+++
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
4 TK01 Formułowanie zadań optymalizacji. W01 MEK01
4 TK02 Programowanie liniowe: sformułowanie problemu, graficzna interpretacja rozwiązania, szkic metody simpleks, wykorzystanie przyborników MATLAB-a i Excela W01, W02, L01, L02, P02-P07 MEK01 MEK02 MEK03
4 TK03 Typowe przyklady zastosowania programowania liniowego: wybór asortymentu produkcji, przydzial maszyn, zadanie transportowe, optymalizacja na sieciach - zadanie maksymalnego przepływu, zadanie najtańszego przepływu, zadanie najkrótszej drogi W02, W03, L02, L03, P02-P07 MEK01 MEK02 MEK03
4 TK04 Programowanie w liczbach całkowitych: sformulowanie, metoda podziału i oszacowań, wykorzystanie przyborników MATLAB-a i Excel-a, typowe przykłady - plecak przemytnika, aukcja kombinatoryczna, harmonogramowanie zadań wykorzystujących ograniczone zasoby W04, W05, L05, P02-P07 MEK01 MEK02 MEK03
4 TK05 Programowanie nieliniowe: sformułowanie problemu, szkic najważniejszych metod obliczeniowych, przyborniki MATLAB-a i Excel-a do zadań z ograniczeniami i bez ograniczeń W06, L06, P02-P07 MEK01 MEK02 MEK03
4 TK06 Problem optymalizacji globalnej i złożoności obliczeniowej, algorytm genetyczny, algorytm optymalizacji roju: podstawowe operacje, zastosowanie przyborników MATLAB-a i Excel-a, typowe przykłady W07, L07, P02-P07 MEK01 MEK02 MEK03
4 TK07 Wprowadzenie do optymalizacji wielokryterialnej: sformulowanie, optymalność w sensie Pareto, sposoby skalaryzacji, przykład-wielokryterialne zadanie najkrotszej drogi. W08 MEK04

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 4) Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 7.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 4) Przygotowanie do ćwiczeń: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 4) Przygotowanie do laboratorium: 4.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 2.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 4)
Zaliczenie (sem. 4) 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 zaliczenie na podstawie obecności
Ćwiczenia/Lektorat zaliczenie pisemne
Laboratorium zaliczenie pisemne
Ocena końcowa 0.5 oceny z ćwiczeń+0.5 oceny z laboratorium

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 z wykładów i laboratorium

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1 K. Sidor; M. Wysocki Recognition of Human Activities Using Depth Maps and the Viewpoint Feature Histogram Descriptor 2020
2 M. Wysocki Zaawansowane systemy informatyczne: studia wybranych przypadków 2020
3 T. Kapuściński; M. Wysocki Recognition of Signed Expressions in an Experimental System Supporting Deaf Clients in the City Office 2020
4 T. Kapuściński; D. Warchoł; M. Wysocki Recognition of Fingerspelling Sequences in Polish Sign Language Using Point Clouds Obtained from Depth Images 2019
5 T. Kapuściński; J. Marnik; M. Oszust; D. Warchoł; M. Wysocki Układ wspomagający komunikowanie się osób głuchoniemych z osobami słyszącymi i sposób wspierania takiego komunikowania się 2019