Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (S2)
specjalność: Inżynieria procesów w technologiach przetwórczych
Sylabus przedmiotu Informacyjne kryteria niezawodności:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria chemiczna i procesowa | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Informacyjne kryteria niezawodności | ||
| Specjalność | Zarządzanie i eksploatacja w systemach produkcyjnych | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Rafał Rakoczy <Rafal.Rakoczy@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Marian Kordas <Marian.Kordas@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Matematyka |
| W-2 | Matematyka stosowana |
| W-3 | Statystyka |
| W-4 | Techniki eksperymentu |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Student w ramach zajęć nabędzie wiedzę o informacyjnych kryteriach efektywności stosowanych w inżynierii chemicznej i procesowej. Uzyska informacje dotyczącą zastosowania informacyjnych kryteriów efektywności w procesach mieszania, procesach separacji oraz turbulencji. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Obliczanie entropii i ilości informacji dla różnych operacji jednostkowych. Informacyjna analiza korelacyjna i widmowa różnego typu procesów. Entropia rozkładów zmiennych losowych. Analiza informacyjna operacji jednostkowych inżynierii procesowej. Zagadnienia optymalizacyjne. Zasada maksymalnej entropii. Notacja i kody. Informacja wzajemna. Kanały transmisji i ich przepustowość. Efektywne kodowanie wiadomości. Złożoność informacyjna Kołmogorowa. Stała Chaitina. | 15 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Entropia w mechanice płynów. Entropia w sensie termodynamicznym. Entropia a podobieństwo termodynamiczne (statystka Maxwella-Boltzmana, statystyka Fermiego-Diraca). Zbiory zmiennych przypadkowych. Charakterystyki statystyczne. Entropia dyskretnych i ciągłych zmiennych przypadkowych. Entropia warunkowa. Własności ekstremalne entropii. Ograniczenia. Entropia procesów wielowymiarowych. Entropia ogólna. Bezpamięciowe źródła entropii. Związek pomiędzy informacją a entropią. Entropia informacyjna. Twierdzenie Shannona. Definicja ilości informacji. Jednostki informacji. Miary informacji: strukturalna, kombinatoryczna, addytywna Hartleya, probabilistyczna. Ilość informacji w przypadku ogólnym. Właściwości informacji statystycznej. Średnia ilość informacji. Minimalna i maksymalna ilość informacji. Informacja wzajemna. Entropia i informacja sygnałów. Widma sygnałów. Informacja wymieniona pomiędzy dwoma sygnałami. Linie przesyłowe informacji. Kodowanie informacji. Kanały informacji. Informacyjna efektywność układów pomiarowych. Addytywność ilości informacji w układach sterowania automatycznego. Negeentropijna zasada informacji. Ocena efektywności układów według kryteriów informacyjnych. Zagadnienia fizyczne w świetle zagadnień ilości informacji. Informacja z obliczeń negeentropii. Entropia informacyjna w procesach wymiany masy. Ocena informacyjna efektywności mieszania materiałów ziarnistych. Zastosowanie teorii informacji w procesach kinetycznych. Zastosowanie informacji w operacjach jednostkowych. Stochastyczna teoria informacji. Entropia informacji procesu stochastycznego. Ilość informacji procesu stochastycznego. Energia informacji. Złożoność informacyjna Kołmogorowa. | 15 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo studenta w ćwiczeniach audytoryjnych | 15 |
| A-A-2 | Przygotowanie do pisemnych zaliczeń | 10 |
| A-A-3 | Studiowanie wskazanej literatury | 5 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo studenta w wykładach | 15 |
| A-W-2 | Przygotowanie do zaliczenia pisemnego | 10 |
| A-W-3 | Studiwanie wskazanej literatury | 5 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metody podające (wykład, opis, objasnienie lub wyjaśnienie) |
| M-2 | metody problemowe (wykład problemowy) |
| M-3 | Metody aktywizujące (dyskusja dydaktyczna) |
| M-4 | Metody programowane (z użyciem komputera) |
| M-5 | Metody praktyczne (ćwiczenia przedmiotowe, symulacja) |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Wykład - zaliczenie pisemne w formie testu zawierającego pytania otwarte oraz do wyboru |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ćwiczenia audytoryjne - zaliczenie pisemne |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C08-12_W01 Student zdobędzie wiedzę i umiejętności potrzebne w inżynierii chemicznej do oceny różnego typu operacji lub procesów z zastosowaniem informacyjnch kryteriów efektywności. | ICHP_2A_W01, ICHP_2A_W04, ICHP_2A_W09 | T2A_W01, T2A_W02, T2A_W07 | InzA2_W02 | C-1 | T-A-1, T-W-1 | M-4, M-3, M-2, M-5, M-1 | S-2, S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C08-12_U01 Student jest świadomy, że zdobyta wiedza i umiejętności pozwolą zrozumieć pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynieryjnej. | ICHP_2A_U16 | T2A_U16 | — | C-1 | T-A-1, T-W-1 | M-4, M-5, M-3, M-2, M-1 | S-2, S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ICHP_2A_C08-12_K01 Student podczas zajęć praktycznych nabędzie kompetencje niezbędne do myślenia i działania w sposób innowacyjny i kreatywny. | ICHP_2A_K06 | T2A_K06 | InzA2_K02 | C-1 | T-W-1, T-A-1 | M-1, M-5, M-3, M-2, M-4 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C08-12_W01 Student zdobędzie wiedzę i umiejętności potrzebne w inżynierii chemicznej do oceny różnego typu operacji lub procesów z zastosowaniem informacyjnch kryteriów efektywności. | 2,0 | Student nie posiada podstawowej wiedzy i umiejętności do oceny różnego typu operacji lub procesów inżynierii chemicznej stosując informacyjne kryteria efektywności. |
| 3,0 | Student posiada podstawową wiedzę i umiejętności do oceny różnego typu operacji lub procesów inżynierii chemicznej stosując informacyjne kryteria efektywności. | |
| 3,5 | Student posiada podstawową wiedzę i umiejętności do oceny różnego typu operacji lub procesów inżynierii chemicznej stosując informacyjne kryteria efektywności; potrafi w ograniczonym zakresie samodzielnie rozwiązywać problemy obliczeniowe. | |
| 4,0 | Student posiada podstawową wiedzę i umiejętności do oceny różnego typu operacji lub procesów inżynierii chemicznej stosując informacyjne kryteria efektywności; potrafi samodzielnie rozwiązywać problemy obliczeniowe. | |
| 4,5 | Student posiada podstawową wiedzę i umiejętności do oceny różnego typu operacji lub procesów inżynierii chemicznej stosując informacyjne kryteria efektywności; potrafi samodzielnie rozwiązywać problemy obliczeniowe oraz wykorzystywać zdobyte informacje i umiejętności do interpretacji uzyskanych wyników. | |
| 5,0 | Student posiada podstawową wiedzę i umiejętności do oceny różnego typu operacji lub procesów inżynierii chemicznej stosując informacyjne kryteria efektywności; potrafi samodzielnie rozwiązywać skomplikowane problemy obliczeniowe oraz wykorzystywać zdobyte informacje i umiejętności do interpretacji uzyskanych wyników; jest w stanie weryfikować uzyskane rezultaty i prezentować je w szerszym gronie. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C08-12_U01 Student jest świadomy, że zdobyta wiedza i umiejętności pozwolą zrozumieć pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynieryjnej. | 2,0 | Student nie jest świadomy, że zdobyta wiedza i umiejętności pozwolą zrozumieć pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynieryjnej. |
| 3,0 | Student jest świadomy, że zdobyta wiedza i umiejętności pozwolą zrozumieć pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynieryjnej. | |
| 3,5 | Student jest świadomy, że zdobyta wiedza i umiejętności pozwolą zrozumieć pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynieryjnej; nie jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania. | |
| 4,0 | Student jest świadomy, że zdobyta wiedza i umiejętności pozwolą zrozumieć pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynieryjnej; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania. | |
| 4,5 | Student jest świadomy, że zdobyta wiedza i umiejętności pozwolą zrozumieć pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynieryjnej; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania; jest chętny do samodzielnego formułowania problemów badawczych, projektowych i obliczeniowych. | |
| 5,0 | Student jest świadomy, że zdobyta wiedza i umiejętności pozwolą zrozumieć pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynieryjnej; jest w stanie odpowiednio zdefiniować priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub w zespole zadania; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; jest kreatywny w swoim działaniu. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ICHP_2A_C08-12_K01 Student podczas zajęć praktycznych nabędzie kompetencje niezbędne do myślenia i działania w sposób innowacyjny i kreatywny. | 2,0 | Student nie jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; nie potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; nie myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo. |
| 3,0 | Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; nie myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo. | |
| 3,5 | Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo. | |
| 4,0 | Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; jest kreatywny w swoim działaniu. | |
| 4,5 | Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe. | |
| 5,0 | Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; postępuje zgodnie z zasadami etyki oraz wykazuje zdolność do kierowania zespołem zdeterminowanym do osiągnięcia założonego celu. |
Literatura podstawowa
- Seider J., Nauka informacji. Tom I: Podstawy, modele źródeł i wstępne przetwarzanie informacji, WNT, Warszawa, 1983
- Brillouin L., Nauka a teoria informacji, PWN, Warszawa, 1969
- Mazur M., Jakościowa teoria informacji, WNT, Warszawa, 1970
- Sobczak W., Elementy teorii informacji, WP, Warszawa, 1973
- Abramson N., Teoria informacji i kodowania, PWN, Warszawa, 1969
- Kunysz K., Elementy teorii informacji, Politechnika Rzeszowska, Rzeszów, 1990
- Beynon – Davies P., Inżynieria systemów informacyjnych, WNT, Warszawa, 1999
Literatura dodatkowa
- Jones G.A., Jones J.M., Informational and coding theory, Springer, 2000
- Li M., Vitanyi P., An introduction to Kolmogorov complexity and its applications, Springer, 1997
- Cover T.M., Thomas J.A., Elements of information theory, Wiley-Interscience, New York, 1991