Edukacja Techniczno-Informatyczna, studia stacjonarne I stopnia, sem. 6, 2013/2014
PODSTAWY OPTYMALNEGO PROJEKTOWANIA (OPTYMALIZACJA KONSTRUKCJI)
Zakres materiału obowiązującego do zaliczenia przedmiotu
Podstawą zaliczenia egzaminu jest pozytywna ocena z testu obejmującego poniżej przedstawiony zakres materiału.
1.
Systemy techniczne – definicja, znaczenie, rozwiązywanie problemów systemowych.
2.
Mechatronika jako dział inżynierii systemów.
3.
Cykl życia systemu, koszty cyklu życia.
4.
Projektowanie i konstruowanie jako elementy cyklu życia wyrobu technicznego.
5.
Projektowanie systemowe, paradygmat projektowania systemowego (wąskie i systemowe rozumienie optymalizacji).
6.
Podstawowe i szczegółowe zasady konstrukcji.
7.
Kryteria oceny konstrukcji.
8.
Modelowanie inżynierskie, ograniczenia.
9.
Projektowanie systemowe jako proces podejmowania decyzji.
10. Lekcja natury w projektowaniu inżynierskim.
11. Struktura problemów optymalizacji.
12. Struktura klasycznego i optymalnego procesu projektowania – porównanie.
13. Definicja projektowania optymalnego, procesu wyboru oraz systemu wartości.
14. Model matematyczny konstrukcji.
15. Kryteria, zmienne decyzyjne, ograniczenia – definicje, klasyfikacje.
16. Typy ograniczeń w optymalizacji konstrukcji.
17. Model matematyczny optymalizacji konstrukcji.
18. Typy modeli matematycznych optymalizacji.
19. Model optymalizacji skalarnej.
20. Klasyfikacje problemów optymalizacji.
21. Algorytmy optymalizacyjne i ich zastosowanie w optymalizacji konstrukcji.
22. Heurystyka, metody heurystyczne w optymalizacji konstrukcji.
23. Podstawowe procedury optymalizacji statycznej – podział.
24. Metody graficzne optymalizacji.
25. Metody analityczne optymalizacji (rachunek różniczkowy, metoda mnożników Lagrange’a, warunki Kuhna-Tuckera).
26. Metody programowania matematycznego – omówienie, współczesne znaczenie.
27. Metody wariacyjne optymalizacji konstrukcji – definicja, zastosowanie.
28. Metody numeryczne optymalizacji – znaczenie, podział.
29. Metoda systematycznego przeszukiwania – zalety, ograniczenia, zastosowania.
30. Metoda Monte Carlo.
31. Metody poszukiwania minimum funkcji w kierunku - przykłady.
32. Zasady klasyfikacji deterministycznych metod poszukiwania minimum funkcji bez ograniczeń.
33. Metoda Hooke’a-Jeevesa – charakterystyka.
34. Metoda Neldera-Meada – charakterystyka.
35. Metoda Gaussa-Seidela – charakterystyka.
36. Metoda Powella – charakterystyka.
37. Metoda gradientu prostego – charakterystyka.
38. Metoda najszybszego spadku – charakterystyka.
39. Metody zewnętrznej i wewnętrznej funkcji kary.
40. Algorytmy genetyczne – idea, zalety, ograniczenia.
41. Symulowane wyżarzanie.
42. Optymalizacja wielokryterialna w projektowaniu konstrukcji.
43. Kompromis w projektowaniu inżynierskim.
44. Struktury dominowania w optymalizacji wielokryterialnej.
45. Definicja OW = (X, F, R) – omówienie, porównanie z definicją systemu S = (E, A, R).
46. Model optymalizacji wielokryterialnej.
47. Optymalizacja wielokryterialna wg koncepcji Pareto.
48. Normalizacja i skalaryzacja w optymalizacji inżynierskiej konstrukcji.
49. Wybór procedury w projektowaniu optymalnym.
50. Nowoczesne procedury optymalizacji wykorzystujące lekcję natury.
Literatura:
Materiał przedstawiony na wykładzie i w ramach laboratorium.
M. Ostwald: Podstawy optymalizacji konstrukcji. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 2005.
M. Ostwald: Wprowadzenie do POP 2014. E-skrypt: www.sms.am.put.poznan.pl/eskryty.
PRZEBIEG EGZAMINU Z PODSTAW OPTYMALNEGO PROJEKTOWANIA (OPTYMALIZACJI KONSTRUKCJI)
1. Egzamin ma formę pisemną, czas trwania – max. 30 minut.
2. Forma – 5 prostych pytań związanych z materiałem przedstawionym w ramach wykładów. Odpowiedzi powinny być krótkie, o ile to konieczne uzupełnione rysunkiem inżynierskim i przede wszystkim na temat. Ocenie podlega zrozu-mienie zagadnienie jak również jego kontekst.
3. Zaliczenie egzaminu: ocena = suma punktów.
4. Warunkiem wpisu oceny do indeksu jest zaliczenie laboratorium.
5. UWAGA: powyższe zagadnienia mogą, ale nie muszą być pytaniami egzaminacyjnymi!
STUDENT PRZYSTĘPUJĄCY DO EGZAMINU MUSI POSIADAĆ INDEKS I LEGITYMACJĘ STUDENCKĄ.
W czasie egzaminu używanie komórek, smartfonów i tabletów jest zabronione
– ich włączenie powoduje wykluczenie z egzaminu.
POP egzamin 2014 ETI I stopien.doc