Systemy wspomagania decyzji w zarządzaniu stadem

Zaprezentowane zostaną metody monitorowania przebiegu użytkowania zwierząt i przetwarzania zebranych danych na informacje wykorzystywane przy podejmowaniu decyzji związanych z zarządzaniem stadem. Scharakteryzowane będą matematyczne metody wspomagania decyzji obejmujące konstruowanie modeli systemów i procesów produkcyjnych oraz ich rozwiązywanie przy użyciu programowania liniowego i dynamicznego (z rozszerzeniem o hierarchiczne procesy decyzyjne Markova), sieci Bayesowskich, teorii grafów decyzyjnych oraz technik symulacji. Wykorzystując specjalistyczne oprogramowanie komputerowe przeprowadzi się praktyczne zajęcia z zakresu wspomagania podejmowania optymalnych decyzji dotyczących m.in. zarządzania stadem bydła mlecznego, rozwiązywania problemów zdrowotnych w stadzie, przebiegu produkcji żywca wołowego i gospodarowania populacjami zwierząt wolno żyjących

Temat wykładów:

1 Podstawy problematyki zarządzania stadem – zdefiniowanie różnych funkcji użyteczności, klasyczna teoria produkcji 1

2 Metody monitoringu, kontroli i predykcji w zarządzaniu stadem i procesach produkcyjnych 1

3 Zasady konstruowania matematycznych modeli systemów i procesów produkcyjnych 1

4 Programowanie matematyczne we wspomaganiu procesów decyzyjnych w zarządzaniu stadem, cz. I: programowanie liniowe - metoda simplex 1

5 Programowanie matematyczne we wspomaganiu procesów decyzyjnych w zarządzaniu stadem, cz. II: programowanie dynamiczne – hierarchiczne procesy Markova 1

6 Programowanie matematyczne we wspomaganiu procesów decyzyjnych w zarządzaniu stadem,cz. III: probabilistyczne systemy eksperckie – sieci Bayesowskie, metoda grafów decyzyjnych (diagramy wpływów) 1

7 Prezentacja przykładowych problemów decyzyjnych (optymalizacyjnych) wraz z możliwościami ich rozwiązania przy wykorzystaniu metod modelowania i programowania matematycznego:

przebieg odchowu jałówek, zarządzanie stadem krów mlecznych, przebieg opasu buhajków, przebieg opasu wolców, zarządzanie stadem bydła mięsnego, problemy zdrowotne w stadzie – aspekty ekonomiczne, gospodarowanie populacjami zwierząt wolno żyjących 4

Tematyka ćwiczeń:

1 Metodologia programowania liniowego i dynamicznego – rozwiązywanie problemów decyzyjnych przy wykorzystaniu standardowego oprogramowania (w tym m.in. Optimization Toolbox MATLAB) 4

2 Metody programowania liniowego i dynamicznego we wspomaganiu procesów decyzyjnych w opasie buhajków – autorski program komputerowy BuFat 2

3 Programowanie dynamiczne z rozszerzeniem o hierarchiczne procesy decyzyjne Markova - wykorzystanie komputerowego programu Multi-Level Hierarchic Markov Processes w zarządzaniu stadem krów mlecznych, krów mięsnych i stadem świń 4

4 Zastosowanie metod symulacji w zarządzaniu stadem – przykłady wykorzystania standardowego oprogramowania (w tym m.in. Simulink/MATLAB, SimFlock) 2

5 Metody symulacji we wspomaganiu procesów decyzyjnych w zarządzaniu stadem bydła mlecznego – pakiet autorskich programów komputerowych 2

6 Przykłady zastosowania metod matematycznych i technik komputerowych we wspomaganiu decyzji dotyczących zdrowotności stada 2

7 Zastosowanie komputerowego programu Stella w konstruowaniu dynamicznego modelu umożliwiającego wyznaczenie optymalnej strategii gospodarowania populacją wybranego gatunku zwierząt wolno żyjących 4

1 Bellman R.E., Dreyfus S.E. Programowanie dynamiczne (zastosowanie). PWE, Warszawa, 1967.

2 Błaszczuk D. Wstęp do prognozowania i symulacji. PWN, Warszawa, 2006.

3 Kalichman I.L. Algebra liniowa i programowanie. PWN, Warszawa, 1971.

4 Klekowski R., Mienszutkin W.W. Modelowanie matematyczne procesów ekologicznych. PWN, Warszawa, 1996.

5 Lipiec-Zajchowska M. (red.). Wspomaganie procesów decyzyjnych, Tom III. Badania operacyjne. Wydawnictwo C.H. Beck, Warszawa, 2003.

6 Dijkhuizen A.A., Morris R.S. 1997. Animal Health Economics. Principles and Applications. Post Graduate Foundation in Veterinary Science, Univ. of Sydney.

7 Kennedy J.O.S. 1986. Dynamic programming. Applications to Agriculture and Natural Resources. Elsevier, London-New York.

8 Kristensen A. R. 1993. Markov decision programming techniques applied to the animal replacement problem, Dina KVL, The Royal Veterinary and Agricultural University, Copenhagen.

Wiedza

Definiuje cele w zarządzaniu stadem oraz opisuje metody pozyskiwania i wykorzystania informacji na temat stada w efektywnym zarządzaniu

Formułuje zasady i metody konstruowania matematycznych modeli wspomagania decyzji w zarządzaniu stadem zwierząt gospodarskich i gospodarowaniu populacjami zwierząt wolno żyjących

Dobiera odpowiednie techniki programowania matematycznego lub symulacji dla rozwiązania konkretnego problemu decyzyjnego

Opisuje przykłady rozwiązywania problemów decyzyjnych w zarządzaniu stadem zwierząt gospodarskich i gospodarowaniu populacjami zwierząt wolno żyjących

Umiejętności

Konstruuje i rozwiązuje proste modele optymalizacji i symulacji decyzji w zarządzaniu stadem zwierząt gospodarskich i gospodarowaniu populacjami zwierząt wolno żyjących

Weryfikuje poprawność przyjętych założeń modelowych i metod rozwiązania modelu, interpretuje uzyskane rozwiązania

Stosuje standardowe i specjalistyczne narzędzia komputerowe do rozwiązywania zadań decyzyjnych w zarządzaniu stadem zwierząt gospodarskich i gospodarowaniu populacjami zwierząt wolno żyjących

Kompetencje społeczne

Posiada świadomość praktycznej użyteczności metod matematycznych w rozwiązywaniu zadań decyzyjnych, ale też konieczności krytycznej oceny uzyskanych w ten sposób rozwiązań

Potrafi pracować w grupie przy realizacji zadań wymagających indywidualnej wiedzy i kreatywności

zaliczenie zadania obliczeniowego

zaliczenie projektu

egzamin pisemny

Na ocenę 2 <55%

Na ocenę 3 55-60%

Na ocenę 3,5 61-70%

Na ocenę 4 71-80%

Na ocenę 4,5 81-90%

Na ocenę 5 >90%