Edukacja Techniczno-Informatyczna, studia stacjonarne I stopnia, sem. 6, 2013/2014

POP egzamin 2014 ETI I stopien.doc

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 (w

ąskie 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 optymaliza

cji (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 o

graniczeń.

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. Wydawnictw

o 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.