przewodnik po przedmiocie - Wydział Podstawowych Problemów

Zał. nr 4 do ZW 33/2012
WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI
KARTA PRZEDMIOTU
Nazwa w języku polskim Modelowanie Agentowe Układów Złożonych
Nazwa w języku angielskim Agent based modeling of Complex Systems
Kierunek studiów (jeśli dotyczy): ………………………….
Specjalność (jeśli dotyczy): ……………………..
Stopień studiów i forma: III stopień
Rodzaj przedmiotu:
Wydziałowy kurs kierunkowy interdyscyplinarny
Kod przedmiotu
FZP9206W
Grupa kursów
TAK / NIE*
Liczba godzin zajęć
zorganizowanych w Uczelni
(ZZU)
Liczba godzin całkowitego
nakładu pracy studenta
(CNPS)
Forma zaliczenia
Wykład
30
Ćwiczenia
Laboratorium Projekt
Seminarium
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
90
Egzamin /
zaliczenie
na ocenę*
Egzamin /
zaliczenie na
ocenę*
Dla grupy kursów zaznaczyć
kurs końcowy (X)
Liczba punktów ECTS
w tym liczba punktów
odpowiadająca zajęciom
o charakterze praktycznym (P)
w tym liczba punktów ECTS
odpowiadająca zajęciom
wymagającym bezpośredniego
kontaktu (BK)
3
2
*niepotrzebne skreślić
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH
KOMPETENCJI
1. Umiejętność posługiwania się aparatem elementarnej analizy matematycznej
i algebry liniowej
2. Kompetencje w zakresie docierania do uzupełniających obszarów wiedzy
i umiejętności
\
CELE PRZEDMIOTU
C1 Student zapozna się z nowymi metodami modelowania układów złożonych i zjawisk krytycznych
oraz interdyscyplinarnymi zastosowaniami tych metod (miedzy innymi w fizyce, geologii, biologii,
socjologii, ekonomii i ergonomii)
C2 Student powinien nabyć umiejętność krytycznej analizy zjawiska pozwalającej na stworzenie
modelu teoretycznego
C3 Student powinien nabyć umiejętność prezentacji ustnej i pisemnej wyników pracy naukowej
w formie przystępnej dla osób nie będących specjalistami w dziedzinie związanej z prezentowanym
zagadnieniem
1
PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Z zakresu wiedzy:
PEK_W01 Posiada wiedzę dotyczącą układów złożonych i interdyscyplinarnego
wykorzystania modeli agentowych
PEK_W02 Posiada wiedzę dotyczącą metod analizy i modelowania układów złożonych
Z zakresu umiejętności:
PEK_U01 Posiada umiejętność krytycznej analizy zjawisk naturalnych i społecznych
PEK_U02 Posiada umiejętność dyskusji i przekazania swej wiedzy w formie pisemnej
i ustnej w sposób przystępny dla osób nie będących specjalistami w danej dziedzinie
Z zakresu kompetencji społecznych:
PEK_K01 Jest świadomy roli współpracy interdyscyplinarnej
PEK_K02 Ma świadomość roli popularyzacji nauki
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć - wykład
Wy1
Wstęp do układów złożonych i zjawisk krytycznych.
Ograniczenia i zalety modelowania analitycznego – od dynamiki
Wy2,3
populacji po dyfuzję innowacji. Dynamika nieliniowa.
Wy4
Liczby Losowe i symulacje Monte Carlo
Jak zrozumieć krytyczność? Potęga prostych modeli
Wy5,6
mikroskopowych (modele perkolacji, Pottsa, zegarowy i inne )
Wy7
Samoorganizująca się krytyczność
Mrówki ślepe i krótkowzroczne – dyfuzja na sieci. Modele
Wy8
rozprzestrzeniania się epidemii.
Wy9
Sieci złożone w układach rzeczywistych
Automaty komórkowe – od zabawki po narzędzie (automaty
Wy10,11 komórkowe Wolframa, gra w życie, modelowanie ruchu
drogowego i ewakuacji)
Modelowanie agentowe układów biologicznych i społecznych:
Wy12,13,14 dynamika populacji, dynamika opinii i dyfuzja innowacji (modele
Penna, wyborcy, progowe, reguła większości i inne )
Wy15
Od modelu agentowego do analitycznego. Grafy zupełne.
Suma godzin
Liczba godzin
2
4
2
4
2
2
2
4
6
2
30
STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
N1 wykład, prezentacje multimedialne
N2 seminaria i dyskusje
N3 praca pisemna: eseje
OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Oceny (F – formująca
Numer efektu kształcenia
Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia
(w trakcie semestru), P
2
– podsumowująca (na
koniec semestru)
F1
F2
F3
PEK_U01, PEK_U02
PEK_W01, PEK_W02,
PEK_U01, PEK_U02,
PEK_K01, PEK_K02
PEK_W01, PEK_W02,
PEK_U01, PEK_U02,
PEK_K01, PEK_K02
dyskusje
eseje
prezentacje
P=0.25*F1+0.25*F2+0.5F3
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
LITERATURA PODSTAWOWA:
[1] I. Białynicki-Birula i I. Białynicka-Birula „Modelowanie Rzeczywistości. Jak w
komputerze przeglada sie swiat.”, WNT (2006)
[2] H.O. Peitgen, H.Jurgens, D Saupe „Granice Chaosu Fraktale” (część 1 i 2) , PWN
(2002)
[3] A. Fronczak, P. Fronczak „Świat sieci złożonych”, PWN (2009)
[4] Artykuły oryginalne
LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA:
[1] P. Bak, “How Nature Works: The Science of Self-Organised Criticality”, Copernicus
Press (1996)
[2] A. Barabási, “ Linked: The New Science of Networks”, Cambridge, Massachusetts:
Perseus Publishing (2002)
[3] K. Christensen and N. R. Moloney, “Complexity and Criticality”, Imperial College
Press (2005)
[4] H. G. Schuster „Chaos Deterministyczny”, PWN (1995)
[5] I. Stewart „Czy Bóg gra w kości. Nowa matematyka chaosu”, PWN (1994)
OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
DR HAB. KATARZYNA WERON, PROF. PWr
3
MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU
Modelowanie Agentowe Układów Złożonych
Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU ………………………..
I SPECJALNOŚCI ……………………………..
Cele
przedmiotu***
Treści
programowe***
Numer
narzędzia
dydaktycznego***
I3_W06
C1,C2
Wy1-15
N1,N2,N3
I3_W06
I3_U02
C1,C2
C2
Wy1-15
Wy1-15
N1,N2,N3
N2,N3
I3_U08, I3_U09
I3_K01
C2,C3
C3
Wy1-15
Wy1-15
N2,N3
N2,N3
C3
Wy1-15
N2,N3
Przedmiotowy
efekt
kształcenia
Odniesienie przedmiotowego efektu do
efektów kształcenia zdefiniowanych dla
kierunku studiów i specjalności (o ile
dotyczy)**
PEK_W01
(wiedza)
PEK_W02
PEK_U01
(umiejętności)
PEK_U02
PEK_K01
(kompetencje)
PEK_K02
I3_K05
** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia
*** - z tabeli powyżej