330-0541/01 – Optimalizace mechanických soustav (OMS)

Garantující katedraKatedra aplikované mechanikyKredity5
Garant předmětuIng. Pavel Maršálek, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Pavel Maršálek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2021/2022Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
MAW007 Ing. Pavel Maršálek, Ph.D.
ZAP60 prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+3
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 16+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

1. Charakterizovat základní druhy optimalizačních úloh a rozpoznat tyto úlohy v problémech inženýrské praxe. 2. Vysvětlit principy optimalizačních metod, popsat jejich základní algoritmy a diskutovat jejich výhody a nevýhody. 3. Aplikovat teoretické znalosti na řešení praktických úloh, interpretovat získané výsledky, modifikovat postup řešení. 4. Analyzovat a ocenit získané výsledky řešené optimalizace, částečně i optimalizační postupy.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Anotace

Student se seznámí se základními metodami lokální a globální optimalizace, a to jak po stránce teoretických základů jednotlivých metod, tak i po strance praktické, tzn. programovým zpracováním metod v prostředí MATLAB. Obsahem předmětu jsou metody hladké optimalizace funkcí jedné proměnné a funkcí více proměnných, a to v členění na metody 0., 1. a vyšších řádů; následné pak metody globální optimalizace, a to metodami Monte Carlo a metodami odvozenými z genetického algoritmu. V neposlední řadě se studenti orientačně seznámí s nejčastějšími postupy uplatňovanými v komerčních programech, tato praktická část je zde vedena v prostředí ANSYS.

Povinná literatura:

[1] Ravindran, A., Ragsdell, K. M.; Reklaitis, G. V. Engineering Optimization. 2nd ed. Wiley, 2003. [2] Yang, Won-Yong, Cao, Wenwu, Chung, Tae-Sang, Morris, John. Applied Numerical Methods Using MATLAB®. Wiley, 2005.

Doporučená literatura:

[1] Lyshevski, Sergey E. Engineering and Scientific Computations Using MATLAB®. Wiley, 2003.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Analyzování a řešení příkladů z průmyslové praxe. Na základě dosažených výsledků bude udělován klasifikovaný zápočet.

E-learning

Další požadavky na studenta

Student vypracuje samostatnou práci na zadané téma.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Optimalizace - úvod : praktické využití. 2. Optimalizace - základy matematické terminologie. 3. Optimalizace spojitých funkcí bez omezení - podmínky existence optima. 4. Optimalizace funkcí jedné proměnné : metody eliminační. 5. Optimalizace funkcí jedné proměnné : aproximační; metody 0. a 1. řádu. 6. Optimalizace funkcí jedné proměnné : aproximační; metody vyšších řádů. 7. Optimalizace funkcí více proměnných metodami 0., 1. řádu. 8. Optimalizace funkcí více proměnných metodami vyšších řádů. 9. Základy globální optimalizace. 10. Globální optimalizace metodami odvozenými od m. Monte Carlo. 11. Globální optimalizace metodami odvozenými od m. genetického algoritmu. 12. Optimalizační postupy dostupné v aplikačním SW. 13. Řešení úloh optimalizace v aplikačním SW ANSYS. 14. Řešení úloh optimalizace v aplikačním SW ANSYS Workbench.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2021/2022 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100  51
Rozsah povinné účasti: Klasifikovaný zápoče

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2023/2024 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MTT P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2023/2024 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MTT K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MTT K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2022/2023 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MTT P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MTT P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MTT K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MTT P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0715A270033) Aplikovaná mechanika MTT K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku