Στοιχεία Μαθήματος
Διδάσκων (Διδάσκοντες):
Προπτυχιακά Μαθήματα, 9o Εξάμηνο (5ο Έτος, Χειμερινό)
Κατηγορία μαθήματος: Επιλογής Θεματικής Ενότητας, Ομάδα A
Τύπος Μαθήματος: Επιστημονικής Περιοχής
Γλώσσα Διδασκαλίας: Ελληνικά
Κωδικός Μαθήματος: CHM_E_A2
Μονάδες: 3
Μονάδες ECTS: 4
Τύπος Διδασκαλίας: Διαλέξεις (3Ωρ./Εβδ.) Εργασίες (1/Εξάμηνο)
Διαθέσιμότητα μαθήματος σε φοιτητές Erasmus: Ναι
Σύνδεσμος URL Περιεχομένου Μαθήματος: E-Class (CMNG2188)
Λεπτομέρειες Μαθήματος

Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα πρέπει να:

  1. Έχει την δυνατότητα διατύπωσης κλασσικών προβλημάτων σχεδιασμού ως προβλημάτων βελτιστοποίησης.
  2. Χρησιμοποιεί διαθέσιμο εμπορικά λογισμικό (MATLAB, GAMS) για την επίλυση προβλημάτων βελτιστοποίησης.
  3.  Είναι σε θέση να κρίνει την αξιοπιστία λύσεων προβλημάτων βελτιστοποίησης που λαμβάνονται με λογισμικό.
  4.  Να έχει τη δυνατότητα σχεδίασης βέλτιστων συστημάτων ρύθμισης

Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις

Λήψη αποφάσεων

Αυτόνομη εργασία

Ομαδική εργασία

Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον

Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών

Σχεδιασμός και διαχείριση έργων

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα

Βασικές έννοιες και ορισμοί. Τοπικό και ολικό βέλτιστο, κυρτότητα και περιορισμοί.

Αναγκαίες συνθήκες 1ης τάξης για την επίλυση προβλημάτων βελτιστοποίησης χωρίς και με περιορισμούς. Συνθήκες ΚΚΤ.

Γενικευμένη δομή αλγορίθμων βελτιστοποίησης. Μέθοδος Newton και ψευδο-νευτώνιες μέθοδοι. Κριτήρια σύγκλισης.

Γραμμικός προγραμματισμός (ΓΠ). Μέθοδος simplex και επαναληπτική εύρεση της λύσης προβλημάτων ΓΠ.

Βελτιστοποίηση χωρίς περιορισμούς. Μονοδιάστατα και πολυδιάστατα προβλήματα. Έρευνα γραμμής.

Μη γραμμικά προβλήματα βελτιστοποίηση με περιορισμούς. Διαδοχικός γραμμικός προγραμματισμός (SLP) και διαδοχικός τετραγωνικός προγραμματισμός (SQP). Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Παραδείγματα και εφαρμογές μη-γραμμικού προγραμματισμού.

Μοντελοποίηση μη συνεχών μεταβλητών και αποφάσεων: ακέραιες μεταβλητές. Ακέραιος γραμμικός προγραμματισμός και κλασσικές εφαρμογές. Ακέραιος μη-γραμμικός προγραμματισμός. Mέθοδος κλάδων κι φραγμάτων και μέθοδος εξωτερικών προσεγγίσεων. Χαλάρωση προβλημάτων ακέραιου προγραμματισμού.

Εφαρμογές στη βελτιστοποίηση: μονάδων συνεχούς αποστείρωσης, πολυβάθμια συστήματα εξατμιστήρων, συμπιεστών, βιοαντιδραστήρων, αποστακτικών στηλών και εναλλακτών θερμότητας.

Βέλτιστη ρύθμιση και βέλτιστος σχεδιασμός ρυθμιστών προκαθορισμένης δομής. Κλασσικά προβλήματα βέλτιστης σχεδίασης ρυθμιστών και λύσεις. Αριθμητική επίλυση προβλημάτων βέλτιστης ρύθμισης.

Εισαγωγή στο λογισμικό MATLAB και στο Optimization toolbox. Εισαγωγή στο GAMS.

Λέξεις-κλειδιά: Βελτιστοποίηση; Συνθήκες εύρεσης λύσεων;Aλγόριθμοι; Λογισμικό; Εφαρμογές

Χρήση Video projector / εξειδικευμένου λογισμικού

Οργάνωση Διδασκαλίας

Δραστηριότητα

Φόρτος Εργασίας Εξαμήνου

Διαλέξεις

40

Εργαστηριακή Άσκηση

10

Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας

10

Εκπόνηση μελέτης (project)

40

Συγγραφή εργασίας

10

Συνολικός Φόρτος Εργασίας (ECTS Standards):

110 Ώρες

Γλώσσα αξιολόγησης είναι η Ελληνική.

Η αξιολόγηση περιλαμβάνει:

Γραπτή Εργασία και Δημόσια Παρουσίαση (50%)

Τελική γραπτή εξέταση (50%)

Τα κριτήρια αξιολόγησης αναφέρονται ρητά στο eclass του μαθήματος: https://eclass.upatras.gr/courses/CMNG2188/ και στο φύλλο μαθήματος στον Οδηγό Σπουδών.

Ι.Κ. Κούκος & Α. Κουτίνας, “Βελτιστοποίηση Διεργασιών και Συστημάτων”, Εκδ. Τζιόλα, 2013.

Ι.Κ. Κούκος, “Εισαγωγή στο Σχεδιασμό Χημικών Εργοστασίων”, Εκδ. Τζιόλα, 2007. ISBN:978-960-418-173-5