ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Πληροφορίες Μαθήματος
ΤίτλοςΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ / ENVIRONMENTAL INFORMATICS
Κωδικός378
ΣχολήΠολυτεχνική
ΤμήμαΜηχανολόγων Μηχανικών
Κύκλος / Επίπεδο1ος / Προπτυχιακό
Περίοδος ΔιδασκαλίαςΧειμερινή
Υπεύθυνος/ηΚωνσταντίνος Καρατζάς
Γνωστικό ΑντικείμενοΜΑΘΗΜΑΤΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΥ ΤΟΜΕΑ
Χαρακτηρισμός ΜαθήματοςΓΝΩΣΗ Η/Υ
ΚοινόΝαι
ΚατάστασηΕνεργό
Course ID20000376

Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 11
ΚατεύθυνσηΤύπος ΠαρακολούθησηςΕξάμηνοΈτοςECTS
ΕνεργειακόςΕπιλογής Κατεύθυνσης955
ΚατασκευαστικόςΕπιλογής Κατεύθυνσης955

Πληροφορίες Τάξης
ΤίτλοςΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ
Ακαδημαϊκό Έτος2018 – 2019
Περίοδος ΤάξηςΧειμερινή
Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ
Ώρες Εβδομαδιαία5
Class ID
600130874
Τύπος Μαθήματος
  • Επιστημονικής Περιοχής
Κατηγορία Μαθήματος
Εμβάθυνσης / Εμπέδωσης Γνώσεων
Τρόπος Παράδοσης
  • Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Erasmus
Το μάθημα προσφέρεται και σε φοιτητές προγραμμάτων ανταλλαγής.
Γλώσσα Διδασκαλίας
  • Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
  • Αγγλικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Γενικές Προαπαιτήσεις
Η Περιβαλλοντική Πληροφορική αποτελεί μία επιστημονική περιοχή με ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τον Μηχανολόγο Μηχανικό αλλά και για οποιονδήποτε ενδιαφέρεται για τη χρήση Πληροφορικής και μεθόδων ανάλυσης και μοντελοποίησης δεδομένων, με στόχο τη διαχείριση περιβαλλοντικών θεμάτων και την επίλυση σχετικών προβλημάτων. Στo πλαίσιo του μαθήματος δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στη διαμόρφωση λύσεων και την ανάπτυξη εφαρμογών με στόχο την παροχή υπηρεσιών ποιότητας ζωής. Ενδεικτικές περιοχές εφαρμογής αποτελούν το ατμοσφαιρικό περιβάλλον (αστικές περιοχές, εσωτερικοί χώροι κλπ), και η διαχείριση ενέργειας σε κτίρια. Το μάθημα προϋποθέτει γνώση επιστημονικών υπολογισμών και προγραμματισμού (σε περιβάλλοντα όπως Matlab), ενώ η ευχέρεια στη διαχείριση μαθηματικών εννοιών από το πεδίο της άλγεβρας πινάκων και του διαφορικού λογισμού θα διευκολύνει τους φοιτητές. Οι φοιτητές που έχουν κάποια εμπειρία στην ανάπτυξη εφαρμογών στο διαδίκτυο, θα έχουν τη δυνατότητα να εργαστούν, εφόσον το επιθυμούν, με αντίστοιχες τεχνολογίες. Προαπαιτούμενες γνώσεις γαι επιτυχή παρακολούθηση του μαθήματος: Πληροφορική (ευχέρεια σε προγραμματισμό και χρήση Matlab είναι επιθυμητή), Γραμμική Άλγεβρα, Στατιστική, Συναρτήσεις Πολλών Μεταβλητών.
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Εισαγωγή: Οι φοιτητές θα έχουν τη δυνατότητα να διερευνήσουν και να αναλύσουν δεδομένα που προέχρονται από πειράματα, υπολογισμούς και ανθρώπινη παρατήρηση, και να μοντελοποιήσουν τη συμπεριφορά του συστήματος που αυτά περιγράφουν.Θα έχουν έτσι τη δυνατότητα ανάπτυξης μαθηματικών μοντέλων με χρήση υπολογιστικών περιβαλλόντων τύπου Matlab ή WEKA, και υλοποιώντας γνώσεις υπολογιστικής νοημοσύνης, για την πρόλεξη τιμών παραμέτρων που περιγράφουν περιβαλλοντικά ή και ενεργειακά συστήματα. Επίσης θα έχουν τη δυνατότητα να σχεδιάζουν υπηρεσίες ενημέρωσης σε θέματα περιβάλλοντος που σχετίζονται με την ποιότητα ζωής, χρησιμοποιώντας βασικές αρχές ανάλυσης αναγκών χρηστών και χρηστο-κεντρικής σχεδίασης εφαρμογών (user oriented design). Μαθησιακά αποτελέσματα: Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα 1. Αναλύουν πολυδιάστατα δεδομένα (αριθμητικής, κατηγορικής και λογικής φύσης) 2. Εκτιμούν τη σχέση μεταξύ μεταβλητών ενδιαφέροντος 3. Γνωρίζουν τα βασικά χαρακτηριστικά της Υπολογιστικής Νοημοσύνης και της σχέσης της με τη Μηχανική Μάθηση και την Τεχνητή Νοημοσύνη 4. Γνωρίζουν τα βασικά αλγοριθμικά χαρακτηριστικά των μεθόδων Πρωτευουσών Συνιστωσών, Τεχνητών Νευρωνικών Δικτύων και Δένδρων Απόφασης 5. Εφαρμόζουν τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα και Δένδρα Αποφάσεων στη μοντελοποίηση πολυδιάστατων δεδομένων 6. Εφαρμόζουν τη μέθοδο των Αυτοοργανούμενων Απεικονίσεων (Self Organising Maps) και τη μέθοδο συσταδοποίησης k-means 7. Γνωρίζουν βασικές τεχνολογίες διαδικτύου των πραγμάτων και αισθητήρων για την παρακολούθηση Περιβαλλοντικών και Ενεργειακών Παραμέτρων
Γενικές Ικανότητες
  • Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
  • Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
  • Λήψη αποφάσεων
  • Αυτόνομη εργασία
  • Ομαδική εργασία
  • Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
  • Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
  • Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
  • Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα
  • Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
  • Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου
  • Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
  • Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Υπολογιστική νοημοσύνη (computational intelligence) για Μηχανολόγους - εφαρμογές σε προβλήματα διαχείρισης περιβάλλοντος και ενέργειας. Μέθοδοι μελέτης και ανάλυσης περιβαλλοντικής πληροφορίας και σχετικών χρονοσειρών, και αποτύπωσης περιβαλλοντικής γνώσης. Δένδρα αποφάσεων, νευρωνικά δίκτυα, ομαδοποίηση (clustering). Συστήματα Περιβαλλοντικής Πληροφορικής και τεχνολογίες διαδικτύου. Υπηρεσίες περιβαλλοντικής ενημέρωσης, πρακτικές εφαρμογές. Για την παρουσίαση των μεθόδων, και τη λύση προβλημάτων, χρησιμοποιείται το υπολογιστικό περιβάλλον MATLAB και η σουίτα λογισμικού Μηχανικής Μάθησης WEKA.
Λέξεις Κλειδιά
υπολογιστική νοημοσύνη, περιβαλλοντική πληροφορική, υπηρεσίες περιβαλλοντικής ενημέρωσης και ποιότητας ζωής, έξυπνη διαχείριση περιβάλλοντος και ενέργειας
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
  • Σημειώσεις
  • Διαφάνειες
  • Πολυμεσικό υλικό
  • Δημοσιεύσεις, on-line material
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
  • Χρήση Τ.Π.Ε. στην Αξιολόγηση των Φοιτητών
Περιγραφή
Τ.Π.Ε. στη διδασκαλία: διαδικτυακές πηγές και εκπαιδευτικά video Τ.Π.Ε. στην Εργ. Εκαπίδευση: οι φοιτητές εργάζονται μέσω υπολογιστικού περιβάλλοντος (Matlab & WEKA) Η επικοινωνία με τους φοιτητές γίνεται ηλεκτρονικά μέσω της πλατφόρμας ασύγχρονης υποστήριξης της εκπαίδευσης eclass.auth.gr
Οργάνωση Μαθήματος
ΔραστηριότητεςΦόρτος ΕργασίαςECTSΑτομικάΟμαδικάErasmus
Διαλέξεις602
Μελέτη και ανάλυση βιβλίων και άρθρων150,5
Εκπόνηση μελέτης (project)602
Συγγραφή εργασίας / εργασιών150,5
Σύνολο1505
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Αντιμετώπιση πραγματικών προβλημάτων ανάλυσης δεδομένων και μοντελοποίησης περιβαλλοντικών συστημάτων,μέσω της εκπόνησης τριών εργασιών κατά τη διάρκεια του εξαμήνου. Ενδεικτικά θέματα: ποιότητα αέρα σε διάφορες Ελληνικές και Ευρωπαϊκές πόλεις, δημιουργία μοντέλων πρόγνωσης στοιχείων περιβαλλοντικών χρονοσειρών, σχεδιασμός μίας υπηρεσίας για την παροχή προσωποποιημένης περιβαλλοντικής ενημέρωσης μέσω τεχνολογιών κινητής τηλεφωνίας και διαδικτύου, κ.α.
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
  • Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
  • Προφορική Εξέταση (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
  • Δημόσια Παρουσίαση (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΞΟΡΥΞΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ (κωδ. “ευδόξου”: 18549105). Έκδοση: 1η/2010. Συγγραφείς: Tan Pang - Ning,Steinbach Michael,Kumar Vipin. ISBN: 978-960-418-162-9. Διαθέτης (Εκδότης): ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
Σημειώσεις του διδάσκοντα (διατίθενται δωρεάν μέσω του διαδικτυακού τόπου του μαθήματος). Βιβλιογραφία (άρθρα δημοσιευμένα σε πρακτικά συνεδρίων και επιστημονικά περιοδικά) διατίθεται επίσης μέσω του διαδικτυακού τόπου του μαθήματος) (Study material comprises of lecture slides, on-line material and scientific publications, which are made available to the attending students via the course management system http://eclass.auth.gr/courses/MENG378/)
Τελευταία Επικαιροποίηση
02-06-2020