Modelowanie matematyczne - Wydział Elektrotechniki, Automatyki i

Politechnika Opolska
Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki
Karta Opisu Przedmiotu
Kierunek studiów
Profil kształcenia
Poziom studiów
Specjalność
Forma studiów
Semestr studiów
INFORMATYKA
Ogólnoakademicki
Studia drugiego stopnia
Informatyka w Technice i Zarządzaniu
Studia stacjonarne
II
Nazwa przedmiotu
MODELOWANIE MATEMATYCZNE
Subject Title
Całk.
6
Wymagania
wstępne w
zakresie
przedmiotu
Nauki podst. (T/N)
N
Mathematical modeling
ECTS (pkt.)
Tryb zaliczenia przedmiotu
Kod przedmiotu
Kont.
1,8 Prakt.
2,4
Egzamin
Nazwy
Informatyka, Analiza matematyczna, Fizyka, Algebra liniowa
przedmiotów
Ma wiedzę na temat metod programowania w proceduralnych i
1.
obiektowych językach programowania
Wiedza
2. Ma wiedzę z analizy matematycznej, algebry, fizyki
Potrafi obsługiwać komputer i zainstalowany na nim system
1.
operacyjny
Umiejętności
Potrafi korzystać z podstawowych narzędzi informatycznych (edytor
2.
kodu, kompilator)
1. Potrafi współdziałać i pracować w grupie
Kompetencje
społeczne
Program przedmiotu
Forma zajęć
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Seminarium
L. godz. zajęć w sem.
Prowadzący zajęcia
Całkowita
Kontaktowa
(tytuł/stopień naukowy, imię i nazwisko)
30
90
dr hab. inż. Krystyna Macek-Kamińska, prof. PO
|
|
60
15
dr inż. Marcin Kamiński
|
|
|
Treści kształcenia
Wykład
Lp.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Sposób realizacji Wykład z wykorzystaniem rzutnika
Tematyka zajęć
Zagadnienia ogólne budowy modeli matematycznych. Etapy modelowania
matematycznego
Pojęcie "systemu", dynamika systemu, stany systemu dynamicznego
Liczba godzin
2
2
Opis w postaci równań stanu i równań wyjścia
2
Równowaga i stabilność systemu dynamicznego
Modele deterministyczne, probabilistyczne i stochastyczne
Modele ciągłe i dyskretne. Modele systemów o parametrach rozłożonych w
przestrzeni
2
2
2
Transmitancja operatorowa i widmowa. Transmitancja sprzężeń podstawowych
2
Model węzła obsługi masowej
Modele rozmyte
2
2
Budowa modeli matematycznych na podstawie zasady najmniejszego działania
(zasady Hamiltona)
Równania więzów holonomicznych i nieholonomicznych
Pojęcia energii kinetycznej i energii potencjalnej dla punktu materialnego, ciała
sztywnego, wielkości elektrycznych
Równania Eulera-Lagrange'a
Modelowanie matematyczne wybranych obiektów fizycznych
2
2
2
2
4
L. godz. pracy własnej studenta
60
L. godz. kontaktowych w sem.
Sposoby sprawdzenia zamierzonych Egzamin pisemno-ustny
efektów kształcenia
Sposób realizacji Zajęcia w laboratorium komputerowym
Laboratorium
Lp.
Tematyka zajęć
Przedstawienie sposobu korzystania z dostępnych narzędzi informatycznych
1.
30
Liczba godzin
2
3.
Omówienie zasad przygotowywania projektu
Praktyczna realizacja wybranych algorytmów numerycznych
2
9
4.
Zaliczenie projektu
2
2.
L. godz. pracy własnej studenta
Sposoby sprawdzenia zamierzonych
efektów kształcenia
45
L. godz. kontaktowych w sem.
Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych na ocenę
Wiedza
15
1. Ma szczegółową wiedzę dotyczącą możliwości dostępnych
narzędzi informatycznych (w,l)
3. Ma praktyczną wiedzę na temat sposobów budowy modeli
matematycznych wybranych układów fizycznych (w, l)
3. Objaśnia podstawowe pojęcia związane z treścią zajęć (w, l)
Efekty kształcenia dla
przedmiotu - po
zakończonym cyklu
kształcenia
Umiejętności
1. Potrafi dobrać odpowiednie narzędzie do rozwiązania
konkretnego problemu inżynierskiego (w, l)
2. Potrafi zaproponować właściwy model matematyczny
rzeczywistego układu (w, l)
3. Potrafi zaprogramować odpowiednie procedury niezbędne do
przeprowadzenia symulacji w oparciu o przygotowany model
matematyczny (w, l)
1. Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się (w, l)
Kompetencje
społeczne
2. Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz
gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i
ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane
zadania (l)
Metody dydaktyczne:
Wykład informacyjny. Prezentacje multimedialne. Dyskusja dydaktyczna w ramach wykładu i laboratorium.
Ćwiczenia z wykorzystaniem komputerów. Konsultacje
Forma i warunki zaliczenia przedmiotu:
Egzamin z wykładu, zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych na ocenę
Literatura podstawowa:
[1] Jakub Gutenbaum: Modelowanie matematyczne systemów, PWN, Warszawa-Łódź, 1987
[2] Dieter W. Heermann: Podstawy symulacji komputerowych w fizyce, PWN, Warszawa, 1997
[3] Jan Tadeusz Duda: Modele matematyczne, struktury i algorytrmy nadrzędnego sterowania
komputerowego, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków, 2003
[4] Poster Morrisom: Sztuka modelowania układów dynamicznych – deterministycznych,
chaotycznych, stochastycznych, WNT, Warszawa, 1996
Literatura uzupełniająca:
[1] Ryszard Beniak, Piotr Wach: Zadania z dynamiki układów elektromechanicznych przy zastosowaniu
Mapie V, Skrypt Politechniki Opolskiej nr 220, Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole, 1999
[2] Tomasz P. Zieliński: Od teorii do cyfrowego przetwarzania sygnałów, Wydział Elektrotechniki,
Automatyki, Informatyki i Elektroniki AGH, Kraków, 2002
______________
* niewłaściwe przekreślić
…………………………………………………..
……………………………………………………….
(kierownik jednostki organizacyjnej/bezpośredni przełożony:
pieczęć/podpis
(Dziekan Wydziału
pieczęć/podpis)