Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (S2)

Sylabus przedmiotu Optymalizacja wielokryterialna:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Optymalizacja wielokryterialna
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Sterowania i Pomiarów
Nauczyciel odpowiedzialny Przemysław Orłowski <Przemyslaw.Orlowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 15 1,00,56egzamin
projektyP1 15 1,00,44zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajmość zagadnień związanych z metodami optymalizacji na poziomie inżynierskim
W-2Znajomość matematyki na poziomie inżynierskim
W-3Znajomość metod matematycznych modelowania, teorii sterowania i systemów

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zaznajomienie studentów z metodami wykorzystywanymi do formułowania i rozwiązywania zagadnień optymalizacji wielokryterialnej
C-2Nabycie umiejętności wykorzystania metod optymalizacji wielokryterialnej do rozwiązywania praktycznych zadań m.in. z zakresu sterowania układami dynamicznymi i identyfikacji

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Wprowadzenie do ćwiczeń projektowych, omówienie projektów1
T-P-2Wyznaczenie i wizualizacja rozwiązań prostego zadania optymalizacji wielokryterialnej. Wyznaczenie frontu Pareto z wykorzystaniem dedykowanych narzędzi4
T-P-3Optymalizacja wielokryterialna w problemach analizy i syntezy układów sterowania6
T-P-4Optymalizacja wielokryterialna układu sterowania w warunkach niepewności3
T-P-5Zaliczenie formy zajęć1
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie do zagadnień optymalizacji, klasyfikacja zadań optymalizacji, sformułowanie zadania optymalizacji jednokryterialnej przykłady i metody, omówienie własności. Sformułowanie zadania optymalizacji wielokryterialnej.3
T-W-2Skalaryzacja zadania optymalizacji wielokryterialnej. Metoda ograniczeń, metoda sumy ważonej, metoda punktu idealnego, metoda punktu najgorszych oczekiwań, pojęcie normy. Przykładowe problemy optymalizacji4
T-W-3Podejście Pareto. Rozwiązania zdominowane i niezdominowane. Numeryczne metody wyznaczania rozwiązań niezdominowanych3
T-W-4Obliczenia równoległe i ich zastosowanie w optymalizacji1
T-W-5Optymalizacja w warunkach niepewności - kryteria: Walda, Hurwicza, Laplace'a, Savage'a. Przykłady zastosowań2
T-W-6Wrażliwość rozwiązań zadania optymalizacji1
T-W-7Sformułowanie praktycznego zadania optymalizacji wielokryterialnej w zagadnieniach do doboru regulatora do układu sterowania1
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-P-2Opracowanie wyników10
A-P-3Przygotowanie się do zaliczenia5
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Uzupełnianie wiedzy z literatury10
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia5
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Ćwiczenia projektowe

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych projektów
S-2Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie wykładów

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_2A_C12_W01
Student zna kilka podstawowych narzędzi stosowanych w optymalizacji wielokryterialnej.
AR_2A_W11T2A_W04C-2, C-1T-W-1, T-W-3, T-W-6, T-W-2, T-W-4, T-W-7, T-P-1, T-P-3M-1, M-2, M-3S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
AR_2A_C12_U01
Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi stosowanych w optymalizacji wielokryterialnej, oraz umie prezentować wyniki.
AR_2A_U06T2A_U15, T2A_U16C-2, C-1T-P-1, T-P-5, T-P-3, T-P-2M-1, M-2, M-3S-1, S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C12_W01
Student zna kilka podstawowych narzędzi stosowanych w optymalizacji wielokryterialnej.
2,0
3,0Student zna kilka podstawowych narzędzi stosowanych w optymalizacji wielokryterialnej.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_2A_C12_U01
Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi stosowanych w optymalizacji wielokryterialnej, oraz umie prezentować wyniki.
2,0
3,0Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi stosowanych w optymalizacji wielokryterialnej, oraz umie prezentować wyniki.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Kalinowski K., Metody optymalizacji, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej J. Skalmierskiego, Gliwice, 2010
  2. Brdyś M., Ruszczyński A., Metody optymalizacji w zadaniach, WNT, Warszawa, 1985
  3. Stachurski A., Wierzbicki A.P., Podstawy optymalizacji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2001
  4. Kusiak J., Danielewska-Tułecka A., Oprocha P., Optymalizacja Wybrane metody z przykładami zastosowań, PWN, Warszawa, 2009

Literatura dodatkowa

  1. Pogorzelski W., Optymalizacja układów technicznych w przykładach, WNT, Warszawa, 1978

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Wprowadzenie do ćwiczeń projektowych, omówienie projektów1
T-P-2Wyznaczenie i wizualizacja rozwiązań prostego zadania optymalizacji wielokryterialnej. Wyznaczenie frontu Pareto z wykorzystaniem dedykowanych narzędzi4
T-P-3Optymalizacja wielokryterialna w problemach analizy i syntezy układów sterowania6
T-P-4Optymalizacja wielokryterialna układu sterowania w warunkach niepewności3
T-P-5Zaliczenie formy zajęć1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie do zagadnień optymalizacji, klasyfikacja zadań optymalizacji, sformułowanie zadania optymalizacji jednokryterialnej przykłady i metody, omówienie własności. Sformułowanie zadania optymalizacji wielokryterialnej.3
T-W-2Skalaryzacja zadania optymalizacji wielokryterialnej. Metoda ograniczeń, metoda sumy ważonej, metoda punktu idealnego, metoda punktu najgorszych oczekiwań, pojęcie normy. Przykładowe problemy optymalizacji4
T-W-3Podejście Pareto. Rozwiązania zdominowane i niezdominowane. Numeryczne metody wyznaczania rozwiązań niezdominowanych3
T-W-4Obliczenia równoległe i ich zastosowanie w optymalizacji1
T-W-5Optymalizacja w warunkach niepewności - kryteria: Walda, Hurwicza, Laplace'a, Savage'a. Przykłady zastosowań2
T-W-6Wrażliwość rozwiązań zadania optymalizacji1
T-W-7Sformułowanie praktycznego zadania optymalizacji wielokryterialnej w zagadnieniach do doboru regulatora do układu sterowania1
15

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-P-2Opracowanie wyników10
A-P-3Przygotowanie się do zaliczenia5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Uzupełnianie wiedzy z literatury10
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C12_W01Student zna kilka podstawowych narzędzi stosowanych w optymalizacji wielokryterialnej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_W11Ma uporządkowaną i pogłębioną wiedzę z zakresu teorii i metod obliczeniowych optymalizacji.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W04ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-2Nabycie umiejętności wykorzystania metod optymalizacji wielokryterialnej do rozwiązywania praktycznych zadań m.in. z zakresu sterowania układami dynamicznymi i identyfikacji
C-1Zaznajomienie studentów z metodami wykorzystywanymi do formułowania i rozwiązywania zagadnień optymalizacji wielokryterialnej
Treści programoweT-W-1Wprowadzenie do zagadnień optymalizacji, klasyfikacja zadań optymalizacji, sformułowanie zadania optymalizacji jednokryterialnej przykłady i metody, omówienie własności. Sformułowanie zadania optymalizacji wielokryterialnej.
T-W-3Podejście Pareto. Rozwiązania zdominowane i niezdominowane. Numeryczne metody wyznaczania rozwiązań niezdominowanych
T-W-6Wrażliwość rozwiązań zadania optymalizacji
T-W-2Skalaryzacja zadania optymalizacji wielokryterialnej. Metoda ograniczeń, metoda sumy ważonej, metoda punktu idealnego, metoda punktu najgorszych oczekiwań, pojęcie normy. Przykładowe problemy optymalizacji
T-W-4Obliczenia równoległe i ich zastosowanie w optymalizacji
T-W-7Sformułowanie praktycznego zadania optymalizacji wielokryterialnej w zagadnieniach do doboru regulatora do układu sterowania
T-P-1Wprowadzenie do ćwiczeń projektowych, omówienie projektów
T-P-3Optymalizacja wielokryterialna w problemach analizy i syntezy układów sterowania
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Ćwiczenia projektowe
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych projektów
S-2Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie wykładów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student zna kilka podstawowych narzędzi stosowanych w optymalizacji wielokryterialnej.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_2A_C12_U01Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi stosowanych w optymalizacji wielokryterialnej, oraz umie prezentować wyniki.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_2A_U06Potrafi stosować zaawansowane metody optymalizacji w automatyce i robotyce.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U15potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
T2A_U16potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
Cel przedmiotuC-2Nabycie umiejętności wykorzystania metod optymalizacji wielokryterialnej do rozwiązywania praktycznych zadań m.in. z zakresu sterowania układami dynamicznymi i identyfikacji
C-1Zaznajomienie studentów z metodami wykorzystywanymi do formułowania i rozwiązywania zagadnień optymalizacji wielokryterialnej
Treści programoweT-P-1Wprowadzenie do ćwiczeń projektowych, omówienie projektów
T-P-5Zaliczenie formy zajęć
T-P-3Optymalizacja wielokryterialna w problemach analizy i syntezy układów sterowania
T-P-2Wyznaczenie i wizualizacja rozwiązań prostego zadania optymalizacji wielokryterialnej. Wyznaczenie frontu Pareto z wykorzystaniem dedykowanych narzędzi
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Wykład problemowy
M-3Ćwiczenia projektowe
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych projektów
S-2Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie wykładów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student potrafi wykorzystać kilka podstawowych narzędzi stosowanych w optymalizacji wielokryterialnej, oraz umie prezentować wyniki.
3,5
4,0
4,5
5,0