Wydział Techniki Morskiej i Transportu - Logistyka (S2)
Sylabus przedmiotu Badania operacyjne i teoria optymalizacji:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Logistyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Badania operacyjne i teoria optymalizacji | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Mechaniki Konstrukcji | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Zbigniew Sekulski <Zbigniew.Sekulski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Metody obliczeniowe algebry liniowej. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Nabycie umiejętności zastosowania wybranych elementów teorii optymalizacji oraz badań operacyjnych do wspomagania procesu podejmowania decyzji w logistyce. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Rozwiązywanie przykładów rachunkowych ilustrujących zagadnienia poruszane na wykładach | 13 |
| T-A-2 | Usystematyzowanie i podsumowanie zagadnień realizowanych w ramach formy zajęć. | 2 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Rozwiązanie optymalne i warunki optymalności. Ogólne sformułowanie matematycznego modelu zadania optymalizacji. | 4 |
| T-W-2 | Liniowe i nieliniowe zadania optymalizacji. Jednokryterialne i wielokryterialne zadania optymalizacji. Dyskusja różnicy rozwiązań zadań optymalizacji jednokryterialnej (rozwiązanie optymalne) i optymalizacji wielokryterialnej (zbiór rozwiązań niezdominowanych). | 4 |
| T-W-3 | Dyskusja pojęcia badań operacyjnych. Ogólne sformułowanie zadania programowania liniowego. | 2 |
| T-W-4 | Metody rozwiązywania zadań programowania liniowego: metoda graficzna, metoda symplex. Zwrócenie uwagi na koncepcję rozwiązania bazowego. | 4 |
| T-W-5 | Rola transportu w systemach logistycznych: około 80% wszystkich funkcji logistycznych stanowią problemy transportowe. Rola optymalizacji zadań transportowych w logistyce. Zadanie transportowe jako szczegóny przypadek zadania programowania liniowego. | 2 |
| T-W-6 | Wprowadzenie do teorii teorii grafów w modelowaniu problemów transportowych i logistycznych. Wykresy, drzewa, drzewa opinające i drzewa minimalne (definicja, charakterystyka i proste właściwości). Problem minimalnego złącza (algorytm Prim), problemy z najkrótszą drogą. | 4 |
| T-W-7 | Problemy transportowe: model transportu, podejście do rozwiązania problemu transportowego za pomocą algorytmu transportowego (początkowe bazowe rozwiązanie dopuszczalne: metoda narożnika północno-zachodniego, metoda najniższych kosztów, metoda aproksymacji Vogla), test optymalności i metody poprawy/optymalizacji (metoda "stepping stones", metoda MODI), rozwiązania alternatywne. | 4 |
| T-W-8 | Sformułowanie problemu transportowego z punktu widzenia minimalizacji emisji w szczególności minimalizacji (CO2) w celu zminimalizowania wpływu transportu na środowisko. Analiza wpływu wyboru trasy przejazdu na zużycie energii i emisję CO2. | 4 |
| T-W-9 | Usystematyzowanie i podsumowanie zagadnień realizowanych w ramach formy zajęć. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w zajęciach audytoryjnych. | 15 |
| A-A-2 | Samodzielne rozwiązywanie zadań sformułowanych przez nauczyciela. | 6 |
| A-A-3 | Przygotowanie do ewaluacji umiejętności i kompetencji studentów. | 4 |
| 25 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestniczenie w wykładach. | 30 |
| A-W-2 | Praca własna studentów. | 15 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia pisemnego. | 5 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny, objaśnianie i wyjaśnianie. |
| M-2 | Ćwiczenia rachunkowe. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena formująca na podstawie ocen samodzielnego rozwiązywania problemów. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Kolokwium z ćwiczeń rachunkowych. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Kolokwium z wykładów. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LO_2A_B02_W01 Student potrafi scharakteryzować metody modelowania i optymalizacji wykorzystywane w organizowaniu i zarządzaniu procesami logistycznymi. | LO_2A_W06 | — | — | C-1 | T-W-8, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-7, T-W-4, T-W-5, T-W-6 | M-1 | S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LO_2A_B02_U01 Student potrafi modelować procesy transportowo-logistyczne i przeprowadzić optymalizację z wykorzystaniem wybranych metod obliczeniowych oraz narzędzi komputerowych. | LO_2A_U03 | — | — | C-1 | T-A-1 | M-2 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LO_2A_B02_K01 Student ma świadomość konieczności stosowania metod optymalizacyjnych oraz istotności poprawnie budowanych modeli obliczeniowych w trafności podejmowaych decyzji i postrzeganiu jakości jego pracy w społeczeństwie. | LO_2A_K02 | — | — | C-1 | T-A-2, T-W-9 | M-1, M-2 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| LO_2A_B02_W01 Student potrafi scharakteryzować metody modelowania i optymalizacji wykorzystywane w organizowaniu i zarządzaniu procesami logistycznymi. | 2,0 | Student nie zna podstawowych pojęć. |
| 3,0 | Student rozumie pojęcia i rozwiązuje problemy o podstawowym stopniu trudności. | |
| 3,5 | Student rozumie pojęcia i rozwiązuje problemy o średnim stopniu trudności. | |
| 4,0 | Student rozumie pojęcia i rozwiązuje problemy o zawansowanym stopniu trudności. | |
| 4,5 | Student interpretuje i uogólnia problemy o podstawowym stopniu trudności. | |
| 5,0 | Student interpretuje i uogólnia problemy o średnim stopniu trudności. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| LO_2A_B02_U01 Student potrafi modelować procesy transportowo-logistyczne i przeprowadzić optymalizację z wykorzystaniem wybranych metod obliczeniowych oraz narzędzi komputerowych. | 2,0 | Student nie zna podstawowych pojęć. |
| 3,0 | Student rozumie pojęcia i rozwiązuje problemy o podstawowym stopniu trudności. | |
| 3,5 | Student rozumie pojęcia i rozwiązuje problemy o średnim stopniu trudności. | |
| 4,0 | Student rozumie pojęcia i rozwiązuje problemy o zawansowanym stopniu trudności. | |
| 4,5 | Student interpretuje i uogólnia problemy o podstawowym stopniu trudności. | |
| 5,0 | Student interpretuje i uogólnia problemy o średnim stopniu trudności. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| LO_2A_B02_K01 Student ma świadomość konieczności stosowania metod optymalizacyjnych oraz istotności poprawnie budowanych modeli obliczeniowych w trafności podejmowaych decyzji i postrzeganiu jakości jego pracy w społeczeństwie. | 2,0 | Student nie zna podstawowych pojęć. |
| 3,0 | Student rozumie pojęcia i rozwiązuje problemy o podstawowym stopniu trudności. | |
| 3,5 | Student rozumie pojęcia i rozwiązuje problemy o średnim stopniu trudności. | |
| 4,0 | Student rozumie pojęcia i rozwiązuje problemy o zawansowanym stopniu trudności. | |
| 4,5 | Student interpretuje i uogólnia problemy o podstawowym stopniu trudności. | |
| 5,0 | Student interpretuje i uogólnia problemy o średnim stopniu trudności. |
Literatura podstawowa
- Kusiak Jan, Danielewska-Tułecka Anna, Oprocha Piotr, Optymalizacja. Wybrane metody z przykładami zastosowań, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009
- Stadnicki Jacek, Teoria i praktyka rozwiązywania zadań optymalizacji, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2018
- Kukuła Karol, Jędrzejczyk Zbigniew, Skrzypek Jerzy, Badania operacyjne w przykładach i zadaniach, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2015
- Czerwiński Z., Matematyka na usługach ekonomii, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu, Poznań, 2011
- Lisowski J., Metody optymalizacji, Akademia Morska w Gdyni, Gdynia, 2017
- Chudy M., Wybrane algorytmy optymalizacji, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2022
- Trzaskalik T., Wprowadzenie do badań operacyjnych z komputerem, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa, 2008
- Trzaskalik T. (red.), Modelowanie optymalizacyjne. Przykłady i zadania, Wyższa Szkoła Zarządzania Marketingowego i Języków Obcych w Katowicach, Katowice, 2002
Literatura dodatkowa
- P. Rama Murthy, Operations Research, New Age International, 2007
- Gass, Saul I., Harris, Carl M. (Eds.), Encyclopedia of Operations Research and Management Science, Springer, 2013
- Kaufmann A., Faure R., Badania operacyjne na co dzień, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1988
- Gajda J.B., Jadczak R. (red.), Badania operacyjne. Przykłady zastosowań, Przykłady zastosowań, Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź, 2015
- Trzaskalik T. (red.), Zadania z badań operacyjnych. Część I, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego w Katowicach, Katowice, 2022
- Trzaskalik T. (red.), Zadania z badań operacyjnych. Część II, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego w Katowicach, Katowice, 2022