Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Szkoła Doktorska - Szkoła Doktorska
specjalność: technologia żywności i żywienia

Sylabus przedmiotu Metody optymalizacyjne w inżynierii elektrycznej:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Szkoła Doktorska
Forma studiów studia stacjonarne Poziom
Stopnień naukowy absolwenta doktor
Obszary studiów charakterystyki PRK
Profil
Moduł
Przedmiot Metody optymalizacyjne w inżynierii elektrycznej
Specjalność automatyka, elektronika i elektrotechnika
Jednostka prowadząca Katedra Telekomunikacji i Fotoniki
Nauczyciel odpowiedzialny Marcin Ziółkowski <Marcin.Ziolkowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 3,0 ECTS (formy) 3,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 6 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 15 2,00,50zaliczenie
projektyP3 10 1,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Ukończony kierunek elektrotechnika.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem przedmiotu jest zapoznanie doktoranta z nowczesnymi metodami optymalizacji stsosowanymi w inżynierii elektrycznej.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Omówienie zadania projektowego.1
T-P-2Wykonywanie wybranego projektu z listy przedstawionej przez nauczyciela.7
T-P-3Zaliczenie projektu i prezentacja wyników.2
10
wykłady
T-W-1Wstęp - zagadnienia optymalizacji w technice. Klasyfikacja metod optymalizacyjnych. Sformułowanie przykładowego problemu optymalizacyjnego.2
T-W-2Metody gradientowe.2
T-W-3Ewolucyjna optymalizacja jednokryterialna. Algorytmy genetyczne.2
T-W-4Ewolucyjna optymalizacja wielokryterialna - metoda ograniczonych kryteriów.2
T-W-5Ewolucyjna optymalizacja wielokryterialna - metoda sumy ważonych kryteriów.2
T-W-6Przykłady zagadnień odwrotnych w inżynierii elektrycznej. Dyskretyzacja równania całkowego. Regularyzacja Tikhonova.2
T-W-7Metody rozwiązywania źle postawionych zagadnień odwrotnych na przykładzie syntezy pola magnetycznego na osi solenoidu sekcyjnego. Weryfikacja rozwiązania metodą elementów skończonych.3
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Praca własna nad zadaniem projektowym.30
30
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Praca własna45
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny.
M-2Projekt - implementacja wybranych metod optymalizacyjnych we współczesnych problemach inżynierskich.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Bieżąca ocena aktywności na wykładach.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena wykonanego projektu.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SD_3-_SzDE01bAEE_W01
Posiada wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze szczegółowym dla obszaru badań naukowych w zakresie szeroko pojętej inżynierii elektrycznej, której źródłem są w szczególności publikacje naukowe, obejmującą najnowsze osiągnięcia nauki.
SD_3_W03, SD_3_W06, SD_3_W01C-1T-W-7, T-W-6, T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-1S-1

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SD_3-_SzDE01bAEE_U01
Potrafi rozwiązywać złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny automatyka, elektronika i elektrotechnika, w tym zadania i problemy nietypowe, wykorzystując oryginalne metody, wnoszące wkład w rozwój danej dyscypliny naukowej.
SD_3_U02, SD_3_U01C-1T-P-3, T-P-1, T-P-2M-2S-2

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
SD_3-_SzDE01bAEE_K01
Doktorant rozumie konieczność i wykazuje gotowość do krytycznej analizy przedstawionego w ramach projektu rozwiązania w odniesieniu do rozwiązań znanych z literatury
SD_3_K01, SD_3_K02C-1T-P-3, T-P-1, T-P-2M-2S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
SD_3-_SzDE01bAEE_W01
Posiada wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze szczegółowym dla obszaru badań naukowych w zakresie szeroko pojętej inżynierii elektrycznej, której źródłem są w szczególności publikacje naukowe, obejmującą najnowsze osiągnięcia nauki.
2,0
3,0Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze podstawowym dla dyscypliny naukowej automatyka, elektronika i elektrotechnika.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
SD_3-_SzDE01bAEE_U01
Potrafi rozwiązywać złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny automatyka, elektronika i elektrotechnika, w tym zadania i problemy nietypowe, wykorzystując oryginalne metody, wnoszące wkład w rozwój danej dyscypliny naukowej.
2,0
3,0Potrafi rozwiązywać złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny automatyka, elektronika i elektrotechnika, w tym zadania i problemy nietypowe, wykorzystując oryginalne metody, wnoszące wkład w rozwój danej dyscypliny naukowej.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
SD_3-_SzDE01bAEE_K01
Doktorant rozumie konieczność i wykazuje gotowość do krytycznej analizy przedstawionego w ramach projektu rozwiązania w odniesieniu do rozwiązań znanych z literatury
2,0
3,0Doktorant przedstawił analizę porównawczą rozwiązania zaproponowanego w ramach projektu z metodami znanymi z literatury
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Timothy Marler, A Study of Multi-Objective Optimization Methods for Engineering Applications, VDM Verlag, Saarbrucken, Niemcy, 2009
  2. Eldad Haber, Numerical Strategies for the Solution of Inverse Problems, Geophysics, The University of British Columbia, Vancouver, Kanada, 1997
  3. R. Haupt, S. Haupt, Practical Genetic Algorithms, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, USA, 2004, 2
  4. Marcin Ziółkowski, Analiza i synteza wybranych układów ekranujących pola elektromagnetyczne niskiej i średniej częstotliwości, Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Techologicznego w Szczecinie, Szczecin, 2011

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Omówienie zadania projektowego.1
T-P-2Wykonywanie wybranego projektu z listy przedstawionej przez nauczyciela.7
T-P-3Zaliczenie projektu i prezentacja wyników.2
10

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wstęp - zagadnienia optymalizacji w technice. Klasyfikacja metod optymalizacyjnych. Sformułowanie przykładowego problemu optymalizacyjnego.2
T-W-2Metody gradientowe.2
T-W-3Ewolucyjna optymalizacja jednokryterialna. Algorytmy genetyczne.2
T-W-4Ewolucyjna optymalizacja wielokryterialna - metoda ograniczonych kryteriów.2
T-W-5Ewolucyjna optymalizacja wielokryterialna - metoda sumy ważonych kryteriów.2
T-W-6Przykłady zagadnień odwrotnych w inżynierii elektrycznej. Dyskretyzacja równania całkowego. Regularyzacja Tikhonova.2
T-W-7Metody rozwiązywania źle postawionych zagadnień odwrotnych na przykładzie syntezy pola magnetycznego na osi solenoidu sekcyjnego. Weryfikacja rozwiązania metodą elementów skończonych.3
15

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Praca własna nad zadaniem projektowym.30
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Praca własna45
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięSD_3-_SzDE01bAEE_W01Posiada wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze szczegółowym dla obszaru badań naukowych w zakresie szeroko pojętej inżynierii elektrycznej, której źródłem są w szczególności publikacje naukowe, obejmującą najnowsze osiągnięcia nauki.
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinySD_3_W03Posiada poszerzoną, podbudowaną teoretycznie wiedzę, umożliwiającą prowadzenie dyskusji oraz rewizję istniejących paradygmatów w odniesieniu do najnowszych osiągnięć naukowych, w szczególności związanych z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną naukową.
SD_3_W06Posiada wiedzę dotyczącą najnowszych teorii, zasad i pojęć oraz metod badawczych związanych z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną oraz wiedzę poszerzoną, umożliwiającą tworzenie nowych teorii, metodologii badań i pojęć w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny.
SD_3_W01Posiada poszerzoną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną, związaną z reprezentowaną dziedziną i dyscypliną naukową oraz wiedzę szczegółową na bardziej zaawansowanym poziomie w zakresie prowadzonych badań naukowych.
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie doktoranta z nowczesnymi metodami optymalizacji stsosowanymi w inżynierii elektrycznej.
Treści programoweT-W-7Metody rozwiązywania źle postawionych zagadnień odwrotnych na przykładzie syntezy pola magnetycznego na osi solenoidu sekcyjnego. Weryfikacja rozwiązania metodą elementów skończonych.
T-W-6Przykłady zagadnień odwrotnych w inżynierii elektrycznej. Dyskretyzacja równania całkowego. Regularyzacja Tikhonova.
T-W-1Wstęp - zagadnienia optymalizacji w technice. Klasyfikacja metod optymalizacyjnych. Sformułowanie przykładowego problemu optymalizacyjnego.
T-W-2Metody gradientowe.
T-W-3Ewolucyjna optymalizacja jednokryterialna. Algorytmy genetyczne.
T-W-4Ewolucyjna optymalizacja wielokryterialna - metoda ograniczonych kryteriów.
T-W-5Ewolucyjna optymalizacja wielokryterialna - metoda sumy ważonych kryteriów.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Bieżąca ocena aktywności na wykładach.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze podstawowym dla dyscypliny naukowej automatyka, elektronika i elektrotechnika.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięSD_3-_SzDE01bAEE_U01Potrafi rozwiązywać złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny automatyka, elektronika i elektrotechnika, w tym zadania i problemy nietypowe, wykorzystując oryginalne metody, wnoszące wkład w rozwój danej dyscypliny naukowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinySD_3_U02Potrafi praktycznie wykorzystać i udoskonalić metody, techniki i narzędzia badawcze w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny oraz twórczo je stosować do uzyskiwania wyników badawczych i ich opracowania.
SD_3_U01Potrafi określać problemy naukowe w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny poprzez: definiowanie celu i przedmiotu badań, formułowanie hipotez badawczych, sądów analitycznych, syntetycznych i oceniających na temat proponowanych rozwiązań w odniesieniu do istniejącego stanu wiedzy, proponowanie metod, technik i narzędzi badawczych, służących do rozwiązania problemu badawczego.
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie doktoranta z nowczesnymi metodami optymalizacji stsosowanymi w inżynierii elektrycznej.
Treści programoweT-P-3Zaliczenie projektu i prezentacja wyników.
T-P-1Omówienie zadania projektowego.
T-P-2Wykonywanie wybranego projektu z listy przedstawionej przez nauczyciela.
Metody nauczaniaM-2Projekt - implementacja wybranych metod optymalizacyjnych we współczesnych problemach inżynierskich.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena wykonanego projektu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Potrafi rozwiązywać złożone zadania i problemy w zakresie dyscypliny automatyka, elektronika i elektrotechnika, w tym zadania i problemy nietypowe, wykorzystując oryginalne metody, wnoszące wkład w rozwój danej dyscypliny naukowej.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięSD_3-_SzDE01bAEE_K01Doktorant rozumie konieczność i wykazuje gotowość do krytycznej analizy przedstawionego w ramach projektu rozwiązania w odniesieniu do rozwiązań znanych z literatury
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinySD_3_K01Rozumie konieczność i jest gotów do krytycznej analizy uzyskanego dorobku naukowego w zakresie reprezentowanej dziedziny i dyscypliny
SD_3_K02Rozumie konieczność i jest gotów do krytycznej analizy wkładu wyników własnej działalności badawczej w rozwój reprezentowanej dziedziny i dyscypliny.
Cel przedmiotuC-1Celem przedmiotu jest zapoznanie doktoranta z nowczesnymi metodami optymalizacji stsosowanymi w inżynierii elektrycznej.
Treści programoweT-P-3Zaliczenie projektu i prezentacja wyników.
T-P-1Omówienie zadania projektowego.
T-P-2Wykonywanie wybranego projektu z listy przedstawionej przez nauczyciela.
Metody nauczaniaM-2Projekt - implementacja wybranych metod optymalizacyjnych we współczesnych problemach inżynierskich.
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Ocena wykonanego projektu.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Doktorant przedstawił analizę porównawczą rozwiązania zaproponowanego w ramach projektu z metodami znanymi z literatury
3,5
4,0
4,5
5,0