Katedra Wytrzymałości Materiałów i Metod Komputerowych Mechaniki
  
Wydział Mechaniczny Technologiczny
   Politechnika Śląska

 Strona głównaWyniki i ocenyPrzedmiotyPliki do pobraniaKontaktAdministrator
Icon Struktura Katedry
Icon Pracownicy
Icon Oferta współpracy
Icon Z życia Katedry
Icon Nasi absolwenci
Icon Wirtualny spacer
Icon Na wesoło
Dydaktyka
Icon Specjalności
Icon Przedmioty
Icon Wyniki i oceny
Icon Pliki do pobrania
Icon Prace dyplomowe
Icon Studenckie Koło Metod Komp. Mechaniki
Icon Studenckie Koło Mechaniki Eksperymentalnej "STRESS"
Icon Podręczniki i skrypty
Icon Praktyki studenckie
Działalność naukowa
Icon Profil naukowy
Icon Przykłady badań eksperymentalnych i analiz numerycznych
Icon Projekty badawcze
Icon Konferencje naukowe
Icon Rozprawy doktorskie
Icon Wybrane zagadnienia
Icon
 

 

Zaawansowane metody optymalizacji

Kierunek: Mechatronika
Semestr: II
Punkty ECTS: 2

Specjalność:
Prowadzący
: dr inż. Jacek Ptaszny


Cel przedmiotu

Celem wykładu jest dokonanie przeglądu klasycznych oraz nowoczesnych metod optymalizacji. Celem laboratorium jest badanie efektywności różnych metod optymalizacji oraz zastosowanie wybranych metod do rozwiązywania praktycznych zagadnień inżynierskich.


Program przedmiotu

  • Wykład: 15 godzin w semestrze
  • Laboratorium: 15 godzin w semestrze

Tematyka wykładów

  • Wiadomości podstawowe (historia, definicja i zastosowanie metod optymalizacji, sformułowanie zagadnienia optymalizacji, klasyfikacja modeli matematycznych układów i procesów, dobór zmiennych projektowych, funkcja celu i jej własności, zbiór rozwiązań dopuszczalnych, klasyfikacja zagadnień i metod optymalizacji).
  • Deterministyczne metody bezgradientowe optymalizacji funkcji jednej zmiennej (metody: złotego podziału, Fibonacciego, interpolacji kwadratowej) oraz funkcji wielu zmiennych (metody: Hooke’a-Jeevesa, Rosenbrocka, simpleks Neldera-Meada, Gaussa-Seidela, Powella).
  • Definicja i metody analizy wrażliwości (metody: bezpośrednia, układu sprzężonego).
  • Metody gradientowe pierwszego rzędu (metody: największego spadku, gradientów sprzężonych) i drugiego rzędu (metody: Newtona, zmiennej metryki).
  • Metody optymalizacji z ograniczeniami (metody: Lagrange’a, Karusha-Kuhna-Tuckera, funkcji kary).
  • Optymalizacja wielokryterialna (podejście Pareto, redukcja zagadnień wielokryterialnych).
  • Niedeterministyczne metody optymalizacji (metoda Monte Carlo, symulowane wyżarzanie, algorytmy genetyczne i ewolucyjne, strategie ewolucyjne, sztuczne systemy immunologiczne, algorytmy rojowe, poszukiwanie harmonii).
  • Hybrydowe metody optymalizacji.
  • Przykłady optymalizacji i identyfikacji układów mechanicznych i procesów technologicznych.

Tematyka laboratorium

  • Testowanie metod gradientowych zaimplementowanych w programie komputerowym "Genetyka"
  • Optymalizacja gradientowa za pomocą programu "Scilab"
  • Optymalizacja globalna za pomocą algorytmu ewolucyjnego
  • Optymalizacja globalna za pomocą sztucznych systemów immunologicznych
  • Optymalizacja globalna za pomocą systemów rojowych
  • Porównanie efektywności wybranych metod w optymalizacji lub identyfikacji  układów mechanicznych
  • Kolokwium

Warunki zaliczenia

  • Po każdych dwóch wykładach następuje sprawdzian wiadomości w postaci kartkówki. Oceną końcową z wykładu jest średnia arytmetyczna ocen z kartkówek.
  • Na ostatnim laboratorium odbywa się kolokwium, na którym student uzyskuje ocenę z tej formy przedmiotu.
  • Oceną końcową z przedmiotu jest średnia arytmetyczna ocen z wykładu oraz laboratorium.
     

Literatura

  1. Arabas J., Wykłady z algorytmów ewolucyjnych. WNT, Warszawa, 2004.

  2. Findeisen W., Szymanowski J., Wierzbicki A., Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji. PWN 1980.

  3. Geem Z.W., Music-inspired harmony search algorithm. Theory and applications. Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 2009.

  4. Gürdal Z., Haftka R. T., Elements of structural optimization. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht – Boston – London, 1992.

  5. Kusiak J., Danielewska-Tułecka A., Oprocha P., Optymalizacja. Wybrane metody z przykładami zastosowań. PWN, Warszawa, 2009.

  6. Michalewicz Z., Algorytmy genetyczne + struktury danych = programy ewolucyjne. WNT, Warszawa, 1999.

  7. Wierzchoń S.T., Sztuczne systemy immunologiczne. Teoria i zastosowania. Wydawnictwo EXIT, Warszawa, 2001.

  8. Orantek P. , Zastosowanie algorytmów hybrydowych w zagadnieniach optymalizacji i identyfikacji dynamicznych układów mechanicznych. Rozprawa doktorska, Politechnika Śląska, KWMiMKM, Gliwice, 2002.


 
  Laboratorium Zastosowań Metod Sztucznej Inteligencji
  INTEREDU
  Sekcja Optymalizacji i Sterowania Komitetu Mechaniki PAN
  Sekcja Nauk Obliczeniowych KI PAN
  Studenckie Koło Naukowe Metod Komputerowych
  Programy MES do książki T. Burczyński, R.Bąk Wytrzymałość Materiałów z elementami ujęcia komputerowego (www.mes.polsl.pl)
  Strona poświęcona podręcznikowi "Badania operacyjne. Teoria i zastosowania."
  Konferencja EUROGEN2009
  Polskie Towarzystwo Metod Komputerowych Mechaniki
  DSMCM Grid Team
  Centrum Doskonałości AI-METH
  Konferencja AI-METH
  Strona główna Politechniki Ślaskiej
  Strona główna Wydziału MT
  Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego
  Poczta na polsl.pl
 Dodaj nowe łącze
Aktualnie nie ma żadnych nadchodzących wydarzeń. Aby dodać nowe wydarzenie, kliknij przycisk Dodaj nowe wydarzenie poniżej.
 Dodaj nowe wydarzenie