Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Elektryczny - Automatyka i robotyka (N1)

Sylabus przedmiotu Podstawy programowania matematycznego:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Automatyka i robotyka
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Podstawy programowania matematycznego
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Sterowania i Pomiarów
Nauczyciel odpowiedzialny Przemysław Orłowski <Przemyslaw.Orlowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Przemysław Orłowski <Przemyslaw.Orlowski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny 4 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW8 10 1,00,34egzamin
laboratoriaL8 8 1,00,33zaliczenie
projektyP8 2 1,00,33zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Znajomość podstaw informatyki
W-2Znajomość podstaw matematyki
W-3Komputerowe wspomaganie prac inżynierskich
W-4Podstawy automatyki i robotyki

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zaznajomienie studentów z klasycznymi metodami i rezultatami z zakresu teorii i praktyki optymalizacji.
C-2Nabycie umiejętności wykorzystywania wbudowanych procedur standardowych do rozwiązywania praktycznych zagadnień identyfikacji i optymalizacji układów sterowania.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wprowadzenie do ćwiczeń1
T-L-2Sformułowanie praktycznego zadania programowania matematycznego1
T-L-3Analiza działania wybranych algorytmów programowania matematycznego1
T-L-4Metody gradientowe1
T-L-5Rozwiązywanie zadań programowania matematycznego z ograniczeniami2
T-L-6Zastosowanie niedeterministycznych metod programowania matematycznego1
T-L-7Programowanie matematyczne w układach sterowania1
8
projekty
T-P-1Sformułowanie i rozwiązywanie zadań programowania matematycznego w układzach sterowania2
2
wykłady
T-W-1Wiadomości podstawowe, sformułowanie zagadnienia programowania matematycznego, zmienne projektowe, funkcja celu, podstawowe własności2
T-W-2Metody poszukiwań prostych dla zagadnień jedno i wielowymiarowych2
T-W-3Zastosowanie metod gradientowych w zadaniach programowania matematycznego2
T-W-4Techniki rozwiązywania zadań programowania matematycznego z ograniczeniami2
T-W-5Zastosowanie metod niedeterministycznych w rozwiązywaniu wielomodalnych zagadnień programowania matematycznego2
10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach8
A-L-2opracowanie wyników z laboratorium14
A-L-3przygotowanie się do kolokwium8
30
projekty
A-P-1uczestnictwo w zajęciach2
A-P-2uzupełnianie wiedzy z literatury13
A-P-3opracowanie wyników, napisanie raportów15
30
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach10
A-W-2uzupełnianie wiedzy z literatury15
A-W-3przygotowanie się do egzaminu5
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny
M-2wykład problemowy
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-4Metoda projektów

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych sprawozdań i projektów
S-2Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych i projektów
S-3Ocena 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_1A_O06-2_W01
Student poprawnie wykorzystuje kilka narzędzi programowania matematycznego.
AR_1A_W06, AR_1A_W08T1A_W03, T1A_W04C-1, C-2T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-P-1M-1, M-2, M-3, M-4S-1, S-2, S-3

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_1A_O06-2_U01
Student prezentuje wyniki z umiejętnością ich efektywnej analizy.
AR_1A_U19T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10C-1, C-2T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7M-1, M-2, M-3, M-4S-1, S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_O06-2_W01
Student poprawnie wykorzystuje kilka narzędzi programowania matematycznego.
2,0
3,0Student poprawnie wykorzystuje kilka narzędzi programowania matematycznego.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
AR_1A_O06-2_U01
Student prezentuje wyniki z umiejętnością ich efektywnej analizy.
2,0
3,0Student prezentuje wyniki z umiejętnością ich efektywnej analizy.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. A. Stachurski, A. P. Wierzbicki, Podstawy optymalizacji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2001
  2. J. Seidler, A. Badach, W. Molisz, Metody rozwiązywania zadań optymalizacji, WNT, Warszawa, 1980
  3. W. Findeisen, J. Szymanowski, A. Wierzbicki, Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji, PWN, 1980
  4. Kalinowski K., Metody optymalizacji, Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 2000
  5. Kusiak J., Danielewska-Tułecka A., Oprocha P., Optymalizacja. Wybrane metody z przykładami zastosowan, PWN, Warszawa, 2009

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wprowadzenie do ćwiczeń1
T-L-2Sformułowanie praktycznego zadania programowania matematycznego1
T-L-3Analiza działania wybranych algorytmów programowania matematycznego1
T-L-4Metody gradientowe1
T-L-5Rozwiązywanie zadań programowania matematycznego z ograniczeniami2
T-L-6Zastosowanie niedeterministycznych metod programowania matematycznego1
T-L-7Programowanie matematyczne w układach sterowania1
8

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Sformułowanie i rozwiązywanie zadań programowania matematycznego w układzach sterowania2
2

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wiadomości podstawowe, sformułowanie zagadnienia programowania matematycznego, zmienne projektowe, funkcja celu, podstawowe własności2
T-W-2Metody poszukiwań prostych dla zagadnień jedno i wielowymiarowych2
T-W-3Zastosowanie metod gradientowych w zadaniach programowania matematycznego2
T-W-4Techniki rozwiązywania zadań programowania matematycznego z ograniczeniami2
T-W-5Zastosowanie metod niedeterministycznych w rozwiązywaniu wielomodalnych zagadnień programowania matematycznego2
10

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach8
A-L-2opracowanie wyników z laboratorium14
A-L-3przygotowanie się do kolokwium8
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1uczestnictwo w zajęciach2
A-P-2uzupełnianie wiedzy z literatury13
A-P-3opracowanie wyników, napisanie raportów15
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach10
A-W-2uzupełnianie wiedzy z literatury15
A-W-3przygotowanie się do egzaminu5
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_O06-2_W01Student poprawnie wykorzystuje kilka narzędzi programowania matematycznego.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_W06Ma uporządkowaną wiedzę z teorii sterowania i systemów w zakresie opisu, analizy i syntezy układów sterowania.
AR_1A_W08Ma podstawową wiedzę z zakresu sztucznej inteligencji, inżynierii wiedzy i systemów decyzyjnych.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zaznajomienie studentów z klasycznymi metodami i rezultatami z zakresu teorii i praktyki optymalizacji.
C-2Nabycie umiejętności wykorzystywania wbudowanych procedur standardowych do rozwiązywania praktycznych zagadnień identyfikacji i optymalizacji układów sterowania.
Treści programoweT-L-1Wprowadzenie do ćwiczeń
T-L-2Sformułowanie praktycznego zadania programowania matematycznego
T-L-3Analiza działania wybranych algorytmów programowania matematycznego
T-L-4Metody gradientowe
T-L-5Rozwiązywanie zadań programowania matematycznego z ograniczeniami
T-L-6Zastosowanie niedeterministycznych metod programowania matematycznego
T-L-7Programowanie matematyczne w układach sterowania
T-W-1Wiadomości podstawowe, sformułowanie zagadnienia programowania matematycznego, zmienne projektowe, funkcja celu, podstawowe własności
T-W-2Metody poszukiwań prostych dla zagadnień jedno i wielowymiarowych
T-W-3Zastosowanie metod gradientowych w zadaniach programowania matematycznego
T-W-4Techniki rozwiązywania zadań programowania matematycznego z ograniczeniami
T-W-5Zastosowanie metod niedeterministycznych w rozwiązywaniu wielomodalnych zagadnień programowania matematycznego
T-P-1Sformułowanie i rozwiązywanie zadań programowania matematycznego w układzach sterowania
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-2wykład problemowy
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-4Metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych sprawozdań i projektów
S-2Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych i projektów
S-3Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie wykładów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student poprawnie wykorzystuje kilka narzędzi programowania matematycznego.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaAR_1A_O06-2_U01Student prezentuje wyniki z umiejętnością ich efektywnej analizy.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówAR_1A_U19Umie sformułować zadanie sterowania, zaprojektować układ sterowania i zoptymalizować jego działanie.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U10potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
Cel przedmiotuC-1Zaznajomienie studentów z klasycznymi metodami i rezultatami z zakresu teorii i praktyki optymalizacji.
C-2Nabycie umiejętności wykorzystywania wbudowanych procedur standardowych do rozwiązywania praktycznych zagadnień identyfikacji i optymalizacji układów sterowania.
Treści programoweT-L-1Wprowadzenie do ćwiczeń
T-L-2Sformułowanie praktycznego zadania programowania matematycznego
T-L-3Analiza działania wybranych algorytmów programowania matematycznego
T-L-4Metody gradientowe
T-L-5Rozwiązywanie zadań programowania matematycznego z ograniczeniami
T-L-6Zastosowanie niedeterministycznych metod programowania matematycznego
T-L-7Programowanie matematyczne w układach sterowania
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-2wykład problemowy
M-3Ćwiczenia laboratoryjne
M-4Metoda projektów
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: ocena wystawiana na podstawie składanych sprawozdań i projektów
S-2Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych i projektów
S-3Ocena podsumowująca: ocena wystawiana na zakończenie wykładów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student prezentuje wyniki z umiejętnością ich efektywnej analizy.
3,5
4,0
4,5
5,0