ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΕ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΚΑΙ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ
| Τίτλος | ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΕ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΚΑΙ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ / NUMERICAL OPTIMIZATION OF MECHANICAL STRUCTURES AND PROCESSES |
| Κωδικός | 323 |
| Σχολή | Πολυτεχνική |
| Τμήμα | Μηχανολόγων Μηχανικών |
| Κύκλος / Επίπεδο | 1ος / Προπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Χειμερινή |
| Υπεύθυνος/η | Παναγιώτης Σεφερλής |
| Κοινό | Ναι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 20000380 |
Πρόγραμμα Σπουδών: ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ
Εγγεγραμμένοι φοιτητές: 19
| Κατεύθυνση | Τύπος Παρακολούθησης | Εξάμηνο | Έτος | ECTS |
|---|---|---|---|---|
| Ενεργειακός | Επιλογής Κατεύθυνσης | 9 | 5 | 5 |
| Κατασκευαστικός | Υποχρεωτικό Κατεύθυνσης | 9 | 5 | 5 |
| Βιομηχανικής Διοίκησης | Επιλογής Κατεύθυνσης | 9 | 5 | 5 |
| Τίτλος | ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΕ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΚΑΙ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2020 – 2021 |
| Περίοδος Τάξης | Χειμερινή |
| Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ | |
| Ώρες Εβδομαδιαία | 4 |
| Class ID | 600170981
|
Τύπος Μαθήματος 2016-2020
- Επιστημονικής Περιοχής
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Εμβάθυνσης / Εμπέδωσης Γνώσεων
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600170981
- eLearning (Moodle): https://elearning.auth.gr/course/view.php?id=7441
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
- Αγγλικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Προαπαιτούμενα Μαθήματα
- 128 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
- 125 ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΑ Ι
- 113 ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Ι
- 118 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ Ι
- 122 ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ
- 206 ΤΕΧΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ
- 108 ΣΤΑΤΙΚΗ
- 116 ΔΥΝΑΜΙΚΗ
- 101 ΛΟΓΙΣΜΟΣ Ι (ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι)
- 106 ΛΟΓΙΣΜΟΣ ΙΙ (ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ)
- 111 ΔΙΑΦΟΡΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ (ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙΙ)
- 120 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
- 131 ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Η εμβάθυνση στο επιστημονικό πεδίο της αριθμητικής βελτιστοποίησης συστημάτων μηχανολογικών κατασκευών και διεργασιών. Έμφαση δίνεται στην ορθή κατάστρωση προβλημάτων βελτιστοποίησης με ένα ή πολλαπλά κριτήρια και στις τεχνικές αριθμητικής βελτιστοποίησης με μεθόδους κλίσης και στοχαστικές μεθόδους. Η κατανόηση γίνεται με την κατάστρωση και μελέτη προβλημάτων βελτιστοποίησης μηχανολογικών κατασκευών και διεργασιών που επιλύονται με διαφορετικές τεχνικές συγκρίνοντας την λύση και την απόδοσή τους.
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 διεπιστημονικό περιβάλλον
- Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
- Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα
- Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου
- Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
- Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Περιεχόμενο Μαθήματος
Κατάστρωση προβλήματος βελτιστοποίησης: Ιεράρχηση αποφάσεων. Κριτήρια – Αντικειμενική συνάρτηση. Μεταβλητές απόφασης (συνεχείς – διακριτές) και χώρος βελτιστοποίησης. Ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων προσομοίωσης. Περιορισμοί – Παράμετροι.
Αριθμητική Βελτιστοποίηση με μεθόδους κλίσης: Συνθήκες βέλτιστης λύσης χωρίς ή με περιορισμούς. Γραμμικός και μη-γραμμικός προγραμματισμός. Γραμμικός και μη-γραμμικός ακέραιος προγραμματισμός. Επίλυση βέλτιστων συνθηκών – Αριθμητικές μέθοδοι στη βελτιστοποίηση. Ανάλυση ευαισθησίας βέλτιστης λύσης.
Αριθμητική Βελτιστοποίηση με στοχαστικές μεθόδους: Εισαγωγή στις Μεθόδους στοχαστικής βελτιστοποίησης. Προσομοιωμένη ανόπτηση, γενετικοί αλγόριθμοι.
Πολυκριτηριακή Βελτιστοποίηση: Θεωρία πολυκριτηριακής βελτιστοποίησης - Μέτωπο Pareto. Αριθμητική επίλυση προβλημάτων πολυκριτηριακής βελτιστοποίησης.
Βελτιστοποίηση υπό αβεβαιότητα: Χαρακτηρισμός αβεβαιότητας. Μαθηματική μοντελοποίηση αβεβαιότητας.
Λέξεις Κλειδιά
Σχεδιασμός διεργασιών, βελτιστοποίηση συστημάτων διεργασιών, ολοκληρωση ενεργειακών συστημάτων
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Σημειώσεις
- Διαφάνειες
- Βιντεοδιαλέξεις
- Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Επικοινωνία με τους φοιτητές
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Αξιολόγηση των Φοιτητών
Περιγραφή
Ηλεκτρονική μορφή παρουσιάσεων.
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 45 | 1,5 | ✓ | ✓ | |
| Σεμινάρια | 15 | 0,5 | ✓ | ✓ | |
| Μελέτη και ανάλυση βιβλίων και άρθρων | 25 | 0,8 | ✓ | ✓ | |
| Διαδραστική διδασκαλία στο Υπολογιστικό Κέντρο | 15 | 0,5 | ✓ | ✓ | |
| Εκπόνηση μελέτης (project) | 50 | 1,7 | ✓ | ✓ | |
| Εξετάσεις | 0 | ||||
| Σύνολο | 150 | 5 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Εργασίες – Θέματα (100%)
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Δημόσια Παρουσίαση (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Έκθεση / Αναφορά (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
Βελτιστοποίηση και Δυναμική Προσομοίωση Διεργασιών, Ιωάννης Κούκος, Εκδόσεις Τζιόλα.
Βελτιστοποίηση και Λογισμικό Κατασκευών: Πεπερασμένα Στοιχεία, Ισογεωμετρικά Στοιχεία, Συνοριακά Στοιχεία, Χριστόφορος Προβατίδης, Εκδόσεις Τζιόλα.
Σχεδιασμός Θερμικών Διεργασιών, Μ. Κροκίδα, Δ. Μαρίνος - Κουρής, Ζ. Μαρούλης
Σχεδιασμός και Οικονομική Μελέτη Εγκαταστάσεων για Μηχανικούς, Peters Max, Timmerhaus Klaus D., West Ronald E, Εκδόσεις ΤΖΙΟΛΑ
Εισαγωγή στο Σχεδιασμό Χημικών Εργοστασίων , Κούκος Ι. , Εκδόσεις ΤΖΙΟΛΑ
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
Ενεργειακός Τομέας
Ajah Α.Ν., J. Grievink, P.L.J. Swinkels, “Delft Design Matrix: Framework for conceptual process design of future plants”, 2003.
Biegler L.T., I.E. Grossmann, A.W. Westerberg, “Systematic methods of chemical process design”, Prentice-Hall, 1997.
Douglas J.M., “Conceptual design of processes”, McGraw-Hill, 1988.
Jaluria Y., “Design and optimization of thermal systems”, CRC Press, 2008.
Seider W.D., J.D. Seader, D.R. Lewin, “Product and process design principles”, Wiley, 2nd Ed., 2004.
Smith R., “Chemical Process – Design and Integration”, Wiley, 2005.
Suryanarayana N.V., Oner Arici, and N. Suryanarayana, “Design and Simulation of Thermal Systems”, McGraw Hill,
Τελευταία Επικαιροποίηση
01-10-2020
