Проректор-директор ИК. _____Сонькин М.А.

Стр 1 из 3Следующая ⇒

УТВЕРЖДАЮ

Проректор-директор ИК

_________Сонькин М.А.

«___»_____________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ

НАПРАВЛЕНИЕ ООП 220400 – Управление в технических системах

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ Теория систем управления

(СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ)

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) магистр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2011 г.

КУРС 1

СЕМЕСТР 1

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 3 кредита ECTS

ПРЕРЕКВИЗИТЫ

КОРЕКВИЗИТЫ М1.В1.2, М1.Б1

ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции 9 час.

Лабораторные занятия 27 час.

Практических занятий 18 час.

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 54 час.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 54 час.

ИТОГО 108 час.

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная

ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ экзамен

ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра АиКС

ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ АиКС ____________ Цапко Г.П.

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП ____________ Коновалов В.И.

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ___________ Кочегурова Е.А.

Г .

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целями преподавания дисциплины являются:

· изучение теоретических основ и методов непрерывной оптимизации;

· освоение содержательных и формализованных постановок классических задач оптимизации;

· приобретение навыков работы со специализированными и интегрированными программными приложениями для решения задач оптимизации;

· усвоение роли методов оптимизации для повышения эффективности систем управления.

Цели преподавания настоящей дисциплины согласуются с целями Ц1, Ц3 и Ц5 ООП и состоят в формировании у студентов представления об основных задачах оптимизации для повышения эффективности систем управления.

2. МЕСТО МОДУЛЯ В СТРУКТУРЕ ООП

Дисциплина «Методы оптимизации» (М1.В4) входит в состав вариативной части научного цикла дисциплин учебного плана.

Пререквизитами данной дисциплины являются дисциплины математического и естественнонаучного цикла подготовки бакалавров «Компьютеоная технология инженерного труда», «Математические основы теории систем», «Программирование».

Кореквизиты: Математическое моделирование объектов и систем управления (М1.Б1), Планирование экспериментов и обработка их результатов (М2.В1.2).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Формируемые компетенции в соответствии с ООП	Результаты освоения дисциплины
З. а) б)	Результаты освоения дисциплины позволят студенту знать: · классические задачи теории непрерывной оптимизации; · основные методы решения задач одномерной, многомерной, линейной и нелинейной оптимизации.
У. а) б)	Результаты освоения дисциплины позволят студенту уметь: · формировать содержательную и формализованную постановку задач оптимизации; · проводить анализ методов решения задачи оптимизации, выбирать метод в соответствии с показателями эффективности и проводить алгоритмизацию. ·
В. а) б)	Результаты освоения дисциплины позволят студенту владеть: · навыками работы со специализированными и интегрированными программными пакетами; · приемами формализации оптимизационной задачи и её адаптацией к требованиям программных пакетов.

В процессе освоения дисциплины у студентов развиваются следующие компетенции:

Постановка и классификация задач оптимизации

Роль методов оптимизации в решении задач повышения эффективности управления технологическими объектами и процессами. Содержательные и формализованные постановки задач оптимизации (примеры). Критерии оптимальности. Целевая функция и ограничения. Классификация задач оптимизации по виду целевой функции и ограничениям.

Математика экстремального анализа функций, функционалов. Условия существования экстремума. Характеристики алгоритмов оптимизации.

Содержание лабораторного практикума

1. Анализ экстремальных свойств функций

2. Интервальные методы одномерного поиска оптимума

3. Одномерный поиск оптимума градиентными методами

4. Прямые методы многомерной безусловной оптимизации

5. Градиентные методы многомерной безусловной оптимизации

6. Геометрический метод решения задачи линейного программирования

7. Симплекс- метод решения задачи линейного программирования

8. Метод неопределенных множителей Лагранжа для решения задачи нелинейного программирования

9. Решения задачи нелинейного программирования на основе условий Куна-Такера

Самостоятельная работа (54 часа)

1. Подготовка к лабораторным работам (27 часа)

2. Подготовка к контрольным работам (27 часов)

Формируемые

Компетенции

Разделы дисциплины

6 7

З.

У.

В.

5. Образовательные технологии

Достижение планируемых результатов освоения дисциплины обеспечивается образовательными технологиями, сочетание которых приведено в таблице 3.

Таблица 3.

Методы и формы организации обучения (ФОО)

ФОО Методы	Лекц.	Лаб. раб.	Пр. зан./ Сем.,	Тр., Мк*	СРС	К. пр.
IT-методы	+	+	+		+
Работа в команде		+	+		+
Case - study	+	+	+		+
Игра
Методы проблемного обучения.
Обучение на основе опыта	+	+	+
Опережающая самостоятельная работа		+	+		+
Проектный метод
Поисковый метод					+
Исследовательский метод		+	+		+
Другие методы

* - Тренинг, ** - Мастер-класс

6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

6.1 Самостоятельную работу студентов. включает текущую и творческую составляющие.

Текущая– работа с лекционным материалом, подготовка к лабораторным работам и практическим занятиям; опережающая самостоятельная работа; выполнение домашних заданий; изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку; подготовка к контрольной работе, экзамену.

Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа – поиск и анализ литературы и Internet источников информации по заданной тематике.

СРС составляет 54 часа и включает:

1) проработку лекционного материала и подготовку к лабораторным работам (44 часа);

2) подготовку к контрольным работам (10 часов).

6.3 Контроль самостоятельной работы

Результаты текущей самостоятельной работы студентов оцениваются на контрольных работах, а также при защите лабораторных работ.

По результатам текущего и рубежного контроля формируется допуск студента к экзамену. Экзамен проводится в письменной форме и оценивается преподавателем.

6.4 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Для самостоятельной работы студентов используются сетевые информационные и образовательные ресурсы:

http://aics.ru/books.shtml?action=showbookcont&id=133
http://www.intuit.ru/speciality/intuitdpo/
http://en.wikipedia.org/wiki/Optimization_(mathematics)

7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины

Фонд оценочных средств включает в себя:

1. 2 контрольные работы, по разделам 2,3,5 (см.таблицу 1).

2. Индивидуальное домашнее задание по разделу 4 (см.таблицу 1).

Варианты контрольной работы по разделу Одномерная оптимизация

	Вариант 1
1	Локальный экстремум (оптимум)
2	Безусловный оптимум
3	Линейное программирование
4	Целевая функция
5	Вогнутая функция
6	Свойства выпуклых функций
7	Необходимые условия существования экстремума
8	Сходимость алгоритмов оптимизации
9	Методы одномерной оптимизации
10	Минимаксная стратегия
11	Найти экстремум методом Хука- Дживса f(x, y) = 0,5(x-2)² + (y+1)² при нулевых начальных условиях, с точностью 10^-1
	Вариант 2
1	Глобальный экстремум (оптимум)
2	Условный экстремум
3	Нелинейное программирование
4	Унимодальная функция
5	Выпуклая функция
6	Свойства вогнутых функций
7	Необходимые и достаточные условия существования экстремума
8	Эффективность алгоритмов оптимизации
9	Критерии останова алгоритмов оптимизации
10	Интервальные методы
11	Найти экстремум методом Хука- Дживса f(x, y) = (x+1)² +2 (y-2)² при нулевых начальных условиях, с точностью 10^-1

Варианты контрольной работы по разделу Многомерная оптимизация