330-0541/02 – Optimalizace mechanických soustav (OMS)
Garantující katedra | Katedra aplikované mechaniky | Kredity | 5 |
Garant předmětu | doc. Ing. Pavel Maršálek, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Pavel Maršálek, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
Rok zavedení | 2021/2022 | Rok zrušení | |
Určeno pro fakulty | FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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 Worbench.
Podmínky absolvování předmětu
Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky