Podstawy inżynierii systemów

Cel nauczania jest zaznajomienie studentów z podstawami ogólnej teorii systemów, wybranymi metodami inżynierii systemów oraz modelowania i optymalizacji.

Wykłady

Podstawy teorii systemów. Wprowadzenie do inżynierii systemów podstawowe pojęcia i definicje. Topologia systemów. Podstawy analizy systemowej. Elementy teorii mnogości i grafów: odwzorowanie zbiorów, teoria podobieństwa, iloczyn kartezjański, relacje, teoria grafów - zastosowanie w inżynierii systemów. Model, algorytm modelowania: cel, struktura modelu, identyfikacja, obliczenia i walidacja modelu. Topologia modeli. Kategorie matematycznych modeli. Modelowanie i symulacja. Formułowanie matematycznych modeli strukturalnie podobnych w oparciu: o prawa nauki, twierdzenia nauk empirycznych , hipotezy wyjaśniające oraz modeli informacyjnych. Modelowanie systemów złożonych. Metody tworzenia modeli symulacyjnych systemów: modelowanie z wykorzystaniem programu Vensim oraz metody Monte Carlo. 4 W6 Systemowe ujecie projektowania systemów technicznych i produkcyjnych. Wybrane zagadnienia z programowania matematycznego. Algorytmy genetyczne.

Ćwiczenia projektowe

Opracowanie modelu operacyjnego z łożonego systemu technicznego lub procesu produkcyjnego: określenie celu modelowania, analiza systemowa, sformułowanie modelu relacyjnego, operacyjnego, opracowanie algorytmu obliczeń. Wykonanie obliczeń symulacyjnych za pomocą programu Vensim. Optymalizacja procesu z wykorzystaniem algorytmów genetycznych.

Ćwiczenia laboratoryjne

Opracowanie i rozwiązanie zagadnienia optymalizacyjnego. Opracowanie modelu stochastycznego za pomocą METODY MONTE CARLO wybranego prostego procesu z zakresu inżynierii rolniczej. Przykłady analizy systemowej, opracowanie modelu relacyjnego i matematycznego dla wybranych procesów.

Literatura podstawowa

1. Gutenbaum J. Modelowanie matematyczne systemów Warszawa 2003 Akademicka Oficyna Wyd. EXIT

2. Jaros M., Pabis S. Inżynieria Systemów Warszawa 2007 Wydawnictwo SGGW

3. Tarnawski W. Modelowanie systemów. Koszalin 2004 Wyd. Uczelniane Politechniki Koszalińskiej

4. Jaros M., Pabis S Inżynieria Systemów Warszawa 2007 Wydawnictwo SGGW

Literatura uzupełniajaca

1. Findeisen W., Szymanowski J., Wierzbicki A. Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji. Warszawa 1977 PWN

2. Findeisen W. Analiza systemowa - podstawy i metodologia. Warszawa 1985 PWN

3. Kacperski W. T., Kruszewska J., Marcinkowski R. Inżynieria systemów procesowych. Elementy analizy procesów technologicznych. Warszawa 2002 Oficyna WPW

Wiedza

IS_2_W1

Definiuje podstawowe pojęcia z zakresu ogólnej inżynierii systemów i modelowania, rozumie, ocenia oraz dokonuje podziału systemów i modeli.

Umiejętności

IS_2_U1

Przeprowadza analizę systemową (określa obiekty systemu, cechy obiektu istotne ze względu na cel modelowania, otoczenie i jego obiekty oddziałujące na system), formułuje model matematyczny i operacyjny systemu, a na bazie wiedzy matematycznej, informatycznej i o systemie wykonuje obliczenia symulacyjne w oparciu o sformułowany model i określa optymalny wariant istniejącego lub projektowanego systemu.

IS_2_U2

Stosuje komputerowe programy symulacyjne (np. Vensim, algorytmy genetyczne - program Opty.Gen 1.0) do obliczeń symulacyjnych, w oparciu o sformułowane matematyczne modele, oraz rozwiązywania zagadnień optymalizacyjnych.

Kompetencje społeczne

IS_2_K1

Formułuje opinie na temat wyboru metod modelowania systemów technicznych oraz przydatności modeli do poznawania i sterowania procesami produkcyjnymi, a także zarządzania systemem, przyjmuje otwartą postawę na wiedzę i informacje związane z nowymi metodami modelowania i symulacji komputerowej, które pozwalają na doskonalenie istniejących lub projektowanych systemów technicznych.