Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Logistyka (S1)

Sylabus przedmiotu Podstawy optymalizacji:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Logistyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Podstawy optymalizacji
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Mechaniki Konstrukcji
Nauczyciel odpowiedzialny Zbigniew Sekulski <Zbigniew.Sekulski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 4,0 ECTS (formy) 4,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 13 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW7 30 2,00,60zaliczenie
laboratoriaL7 15 2,00,40zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy rachunku wektorowego.
W-2Podstawy analizy matematycznej.
W-3Podstawy rachunku różniczkowego.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Nabycie umiejętności rozpoznawania w praktyce i formułowania matematycznego zadań optymalizacyjnych w logistyce.
C-2Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami optymalizacji i nabycie przez nich umiejętności doboru metod optymalizacji do określonych zagadnień optymalizacyjnych w logistyce.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Sformułowanie i rozwiązanie przykładowych zadań optymalizacyjnych z wykorzystaniem komputerów.14
T-L-2Zaliczenie zajęć.1
15
wykłady
T-W-1Podstawowe sformułowania i klasyfikacja zadań optymalizacji: zadania ciągłe i dyskretne, zadania jedno- i wielomodalne, zadania zależe i niezależne od czasu, zadania detreministyczne i losowe.4
T-W-2Ogólne sformułowanie algorytmu rozwiązywania zadań optymalizacji. Klasyfikacja algorytmów optymalizacji (przeszukiwania, poszukiwania, adaptacyjne).4
T-W-3Omówienie wybranych algorytmów przeszukiwania (systematycznego przeszukiwania, losowego przeszukiwania), poszukiwania (spadku względem współrzędnych, gradientowe) i adaptacyjnych (symulowanego wyżarzania, strategie ewolucyjne, algorytmy genetyczne).10
T-W-4Metody uwzględnienia ograniczeń w zadaniach optymalizacyjnych (metoda Lagrange’a, metody funkcji kary).4
T-W-5Pisemne zaliczenie wykładów.2
T-W-6Wielokryterialne problemy optymalizacji. Optymalność Pareto i zbiory rozwiązań niezdominowanych. Podstawowe koncepcje rozwiązywania wielokryterialnych problemów optymalizacji.4
T-W-7Pisemne zaliczenie wykładów.2
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych.15
A-L-2Praca własna nad zadaniami wyznaczonymi przez prowadzącego zajęcia.30
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia zajęć.5
50
wykłady
A-W-1Uczestniczenie w wykładach.15
A-W-2Własne studia literaturowe.26
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia wykładów.8
49

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład problemowy, wykład informacyjny, objaśnianie i wyjaśnianie.
M-2Ćwiczenia przedmiotowe.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena aktywności studenta na zajęciach.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena ćwiczeń i prac zadanych do samodzielnego wykonania przez studenta.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena z pisemnego zaliczenia wykładów.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
LO_1A_C43-1_W01
Ma pogłębioną wiedzę w zakresie sformułowanie zadania optymalizacji oraz algorytmu rozwiązania sformułowanego zadania.
LO_1A_W07, LO_1A_W09C-1, C-2T-W-5, T-W-1M-2, M-1S-2, S-3, S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
LO_1A_C43-1_U01
Posiada umiejętność formułowania zadań optymalizacyjnych, rozwiązać zadanie wybraną metodą oraz krytycznie ocenić uzyskane rezultaty.
LO_1A_U01, LO_1A_U05C-2T-W-5, T-W-1M-2, M-1S-2, S-3, S-1

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
LO_1A_C43-1_K01
Posiada świadomość znaczenia formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
LO_1A_K01C-2T-W-5, T-W-2, T-W-1M-1S-3, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
LO_1A_C43-1_W01
Ma pogłębioną wiedzę w zakresie sformułowanie zadania optymalizacji oraz algorytmu rozwiązania sformułowanego zadania.
2,0Student nie potrafi podać ogólnego sformułowania zadania optymalizacji.
3,0Student potrafi podać ogólne sformułowanie zadania optymalizacji jednak nie potrafi omówić ani wymienić żadnych elementów tego zadania.
3,5Student potrafi podać ogólne sformułowanie zadania optymalizacji oraz wymienić niektóre elementy tego zadania.
4,0Student potrafi podać ogólne sformułowanie zadania optymalizacji oraz wymienić elementy tego zadania.
4,5Student potrafi podać ogólne sformułowanie zadania optymalizacji oraz szczegółowo omówić niektóre elementy tego zadania.
5,0Student potrafi podać ogólne sformułowanie zadania optymalizacji oraz szczegółowo omówić elementy tego zadania.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
LO_1A_C43-1_U01
Posiada umiejętność formułowania zadań optymalizacyjnych, rozwiązać zadanie wybraną metodą oraz krytycznie ocenić uzyskane rezultaty.
2,0Student nie potrafi sformułować zadania optymalizacji pozbawionego wielu istotnych błędów.
3,0Student potrafi sformułować zadanie optymalizacji z wieloma uwagami krytycznymi.
3,5Student potrafi sformułować zadanie optymalizacji z kilkoma istotnymi uwagami krytycznymi.
4,0Student potrafi sformułować zadanie optymalizacji z wieloma drobnej wagi uwagami krytycznymi.
4,5Student potrafi sformułować zadanie optymalizacji z kilkoma drobnej wagi uwagami krytycznymi.
5,0Student potrafi sformułować zadanie optymalizacji bez istotnych uwag krytycznych.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
LO_1A_C43-1_K01
Posiada świadomość znaczenia formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
2,0Student nie potrafi wypowiedzieć nawet powierzchownych sądów o znaczeniu formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
3,0Student potrafi wypowiedzieć powierzchowne sądy o znaczeniu formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
3,5Student potrafi wypowiedzieć się obszernie jednak pobieżnie o znaczeniu formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
4,0Student potrafi wypowiedzieć się obszernie jednak z nieznaczną wnikliwością o znaczeniu formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
4,5Student potrafi wypowiedzieć się obszernie i wnikliwie o znaczeniu formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
5,0Student potrafi wypowiedzieć się obszernie i bardzo wnikliwie o znaczeniu formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.

Literatura podstawowa

  1. Amborski K., Podstawy metod optymalizacji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2009
  2. Kusiak J., Danielewska-Tułecka A., Oprocha P., Optymalizacja, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009
  3. Stadnicki J., Teoria i praktyka rozwiązywania zadań optymalizacji, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2006

Literatura dodatkowa

  1. Szymczak Cz., Elementy teorii projektowania, PWN, Warszawa, 1998
  2. Tarnowski W., Optymalizacja i polioptymalizacja w technice, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin, 2011
  3. Sekulski Z., Wybrane problemy optymalizacji wielokryterialnej we wstępnym projektowaniu konstrukcji kadłuba statków morskich, Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, Szczecin, 2012

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Sformułowanie i rozwiązanie przykładowych zadań optymalizacyjnych z wykorzystaniem komputerów.14
T-L-2Zaliczenie zajęć.1
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowe sformułowania i klasyfikacja zadań optymalizacji: zadania ciągłe i dyskretne, zadania jedno- i wielomodalne, zadania zależe i niezależne od czasu, zadania detreministyczne i losowe.4
T-W-2Ogólne sformułowanie algorytmu rozwiązywania zadań optymalizacji. Klasyfikacja algorytmów optymalizacji (przeszukiwania, poszukiwania, adaptacyjne).4
T-W-3Omówienie wybranych algorytmów przeszukiwania (systematycznego przeszukiwania, losowego przeszukiwania), poszukiwania (spadku względem współrzędnych, gradientowe) i adaptacyjnych (symulowanego wyżarzania, strategie ewolucyjne, algorytmy genetyczne).10
T-W-4Metody uwzględnienia ograniczeń w zadaniach optymalizacyjnych (metoda Lagrange’a, metody funkcji kary).4
T-W-5Pisemne zaliczenie wykładów.2
T-W-6Wielokryterialne problemy optymalizacji. Optymalność Pareto i zbiory rozwiązań niezdominowanych. Podstawowe koncepcje rozwiązywania wielokryterialnych problemów optymalizacji.4
T-W-7Pisemne zaliczenie wykładów.2
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych.15
A-L-2Praca własna nad zadaniami wyznaczonymi przez prowadzącego zajęcia.30
A-L-3Przygotowanie do zaliczenia zajęć.5
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestniczenie w wykładach.15
A-W-2Własne studia literaturowe.26
A-W-3Przygotowanie się do zaliczenia wykładów.8
49
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięLO_1A_C43-1_W01Ma pogłębioną wiedzę w zakresie sformułowanie zadania optymalizacji oraz algorytmu rozwiązania sformułowanego zadania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówLO_1A_W07ma wiedzę z zakresu informatyki oraz narzędzi wspomagających podejmowanie decyzji w logistyce opartych o systemy informatyczne
LO_1A_W09ma pogłębioną wiedzę z zakresu inżynierii systemów i analizy systemowej przydatną do projektowania i modelowania procesów logistycznych, w tym transportowych i produkcyjnych
Cel przedmiotuC-1Nabycie umiejętności rozpoznawania w praktyce i formułowania matematycznego zadań optymalizacyjnych w logistyce.
C-2Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami optymalizacji i nabycie przez nich umiejętności doboru metod optymalizacji do określonych zagadnień optymalizacyjnych w logistyce.
Treści programoweT-W-5Pisemne zaliczenie wykładów.
T-W-1Podstawowe sformułowania i klasyfikacja zadań optymalizacji: zadania ciągłe i dyskretne, zadania jedno- i wielomodalne, zadania zależe i niezależne od czasu, zadania detreministyczne i losowe.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia przedmiotowe.
M-1Wykład problemowy, wykład informacyjny, objaśnianie i wyjaśnianie.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena ćwiczeń i prac zadanych do samodzielnego wykonania przez studenta.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena z pisemnego zaliczenia wykładów.
S-1Ocena formująca: Ocena aktywności studenta na zajęciach.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi podać ogólnego sformułowania zadania optymalizacji.
3,0Student potrafi podać ogólne sformułowanie zadania optymalizacji jednak nie potrafi omówić ani wymienić żadnych elementów tego zadania.
3,5Student potrafi podać ogólne sformułowanie zadania optymalizacji oraz wymienić niektóre elementy tego zadania.
4,0Student potrafi podać ogólne sformułowanie zadania optymalizacji oraz wymienić elementy tego zadania.
4,5Student potrafi podać ogólne sformułowanie zadania optymalizacji oraz szczegółowo omówić niektóre elementy tego zadania.
5,0Student potrafi podać ogólne sformułowanie zadania optymalizacji oraz szczegółowo omówić elementy tego zadania.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięLO_1A_C43-1_U01Posiada umiejętność formułowania zadań optymalizacyjnych, rozwiązać zadanie wybraną metodą oraz krytycznie ocenić uzyskane rezultaty.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówLO_1A_U01posiada umiejętność wyszukiwania, zrozumienia, analizy i wykorzystywania potrzebnych informacji; potrafi uzyskane informacje analizować i oceniać, interpretować, syntezować i wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie związane z działalnością inżynierską w zakresie logistyki
LO_1A_U05potrafi dobrać i poprawnie zastosować metody i narzędzia, w tym podstawowe technologie informacyjne, niezbędne w pracy zawodowej
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami optymalizacji i nabycie przez nich umiejętności doboru metod optymalizacji do określonych zagadnień optymalizacyjnych w logistyce.
Treści programoweT-W-5Pisemne zaliczenie wykładów.
T-W-1Podstawowe sformułowania i klasyfikacja zadań optymalizacji: zadania ciągłe i dyskretne, zadania jedno- i wielomodalne, zadania zależe i niezależne od czasu, zadania detreministyczne i losowe.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia przedmiotowe.
M-1Wykład problemowy, wykład informacyjny, objaśnianie i wyjaśnianie.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena ćwiczeń i prac zadanych do samodzielnego wykonania przez studenta.
S-3Ocena podsumowująca: Ocena z pisemnego zaliczenia wykładów.
S-1Ocena formująca: Ocena aktywności studenta na zajęciach.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi sformułować zadania optymalizacji pozbawionego wielu istotnych błędów.
3,0Student potrafi sformułować zadanie optymalizacji z wieloma uwagami krytycznymi.
3,5Student potrafi sformułować zadanie optymalizacji z kilkoma istotnymi uwagami krytycznymi.
4,0Student potrafi sformułować zadanie optymalizacji z wieloma drobnej wagi uwagami krytycznymi.
4,5Student potrafi sformułować zadanie optymalizacji z kilkoma drobnej wagi uwagami krytycznymi.
5,0Student potrafi sformułować zadanie optymalizacji bez istotnych uwag krytycznych.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięLO_1A_C43-1_K01Posiada świadomość znaczenia formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówLO_1A_K01ma świadomość swojej wiedzy i umiejętności, potrzebnej do rozwiązywania problemów poznawczych i praktycznych powstających w pracy zawodowej, rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i samodoskonalenia.
Cel przedmiotuC-2Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami optymalizacji i nabycie przez nich umiejętności doboru metod optymalizacji do określonych zagadnień optymalizacyjnych w logistyce.
Treści programoweT-W-5Pisemne zaliczenie wykładów.
T-W-2Ogólne sformułowanie algorytmu rozwiązywania zadań optymalizacji. Klasyfikacja algorytmów optymalizacji (przeszukiwania, poszukiwania, adaptacyjne).
T-W-1Podstawowe sformułowania i klasyfikacja zadań optymalizacji: zadania ciągłe i dyskretne, zadania jedno- i wielomodalne, zadania zależe i niezależne od czasu, zadania detreministyczne i losowe.
Metody nauczaniaM-1Wykład problemowy, wykład informacyjny, objaśnianie i wyjaśnianie.
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: Ocena z pisemnego zaliczenia wykładów.
S-1Ocena formująca: Ocena aktywności studenta na zajęciach.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi wypowiedzieć nawet powierzchownych sądów o znaczeniu formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
3,0Student potrafi wypowiedzieć powierzchowne sądy o znaczeniu formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
3,5Student potrafi wypowiedzieć się obszernie jednak pobieżnie o znaczeniu formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
4,0Student potrafi wypowiedzieć się obszernie jednak z nieznaczną wnikliwością o znaczeniu formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
4,5Student potrafi wypowiedzieć się obszernie i wnikliwie o znaczeniu formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.
5,0Student potrafi wypowiedzieć się obszernie i bardzo wnikliwie o znaczeniu formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacyjnych w logistyce.