Оптимізація об'єктів хімічних технологій

Анотація навчальної дисципліни
Мета вивчення дисципліни: забезпечення здатності здобувача розробляти і приймати участь в реалізації заходів щодо підвищення ефективності хімічних виробництв, розробленні заходів, спрямованих на скорочення витрат матеріалів, використання вторинних джерел сировини, зниження трудомісткості і підвищення продуктивності праці.
Практичне значення та використання отриманих знань: впевнене володіння стратегіями постановки та вирішення задач оптимізації об’єктів хімічної технології; володіння на належному сучасному рівні цифровими інформаційно-комунікативними технологіями до виконання командного опрацювання науково-технічних проектів; використання готових програмних застосунків до вирішення поточних завдань та написання власних; впевнене впровадження передових систем Ai до вирішення задач оптимізації об’єктів хімічної технології.

Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. “Стійкість реакторних схем. Дослідження на основі статичних характеристик”.
Лекція 2. “Постановка класичної задачі оптимізації. Аналітичні методи”.
Лекція 3. “Чисельні методи в теорії оптимізації. Основні визначення, класифікація, особливості застосування у хімічної технології”.
Лекція 4. “Чисельні методи вирішення задачі пошуку безумовного екстремума на площині постановка задачі, особливості реалізації”.
Лекція 5. “Приклади побудови алгоритмів та програмних застосунків методи вирішення задачі пошуку безумовного екстремума на площині”.
Лекція 6. “Особливості топології цільових функцій у n-вимірному просторі та техніка спрощення відображення та їх аналітики”.
Лекція 7. “Поняття градієнту цільової функції. Розгляд побудови стратегії реалізації метода градієнта з постійним кроком”.
Лекція 8. “Реалізація алгоритмів та програмних застосунків градієнтних методів”.
Лекція 9. “Метод Хука-Дживса при вирішенні задачі оптимізації у n-вимірному просторі. Стратегія метода та приклад реалізації алгоритма знаходження рішення”.
Лекція 10. “Метод Хука-Дживса розробка алгоритма та програмного застосунку”.
Лекція 11. “Симплексні методи пошуку безумовного екстремума у n-вимірному просторі. Основні визначення, постановка задачі, класифікація та особливості реалізації”.
Лекція 12. “Алгоритмічні та програмні реалізації стратегій симплексних методів”.
Лекція 13. “Методи випадкового пошуку при вирішенні задачі пошуку безумовного екстремуму в n-вимірному просторі. Основні визначення, постановка задачі, особливості реалізації”.
Лекція 14. “Характерні особливості реалізації алгоритмів та програмних застосунків методів випадкового пошуку у n-вимірному просторі. Теорія та практика реалізації”.
Лекція 15. “Стратегії використання Ai у питаннях вирішення задачі оптимізації. Переваги, недоліки, етичні питання та практика застосування на виробництві і при науково-технічному впровадженні”.

Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. “Дослідження стійкості реакторних схем”.
Мета заняття: Провести моделювання впливів на роботу реактора за допомогою прикладного програмного забезпечення та побудувати статичні характеристики до аналізу стійкості стаціонарних режимів роботи реактора.
Лабораторне заняття №2. “Аналітичні методи вирішення задачі оптимізації”.
Мета заняття: Знайти рішення задачі оптимізації за допомогою аналітичних методів на прикладному програмному забезпеченні ПЕОМ. 
Лабораторне заняття №3. “Дослідження методів пошуку безумовного екстремума нульового порядку в одновимірному просторі”.
Мета заняття: Зробити порівняльний аналіз методів пошуку екстремума та отримати досвід ручного та програмного розрахунку з заданою точністю рішення. 
Лабораторне  заняття №4. “Дослідження безградієнтних методів вирішення задачі оптимізації у багатовимірному просторі”.
Мета заняття: За допомогою наданого програмного застосунку дослідити особливості використання безградієнтних методів у просторі. Порівняти ручні та програмні розрахунки.
Практичне заняття №5. “Дослідження градієнтних методів вирішення задачі оптимізації”.
Мета заняття: За допомогою наданого програмного застосунку дослідити особливості використання градієнтних методів вирішення задачі оптимізації.
Лабораторне  заняття №6. “Дослідження симплексних методів вирішення задачі оптимізації”.
Мета заняття: Переписати наданий код програмного застосунка до вирішення власної задачі оптимізації. Дослідити особливості виконання симплексних методів.
Лабораторне  заняття №7. “Дослідження стратегій методів випадкового пошуку при вирішенні задачі оптимізації”.
Мета заняття: Створити програмний застосунок вирішення задачі оптимізації методами випадкового пошуку. Порівняти ефективність стратегій методів при виконанні пошуку безумовного екстремума в n-вимірному просторі.

Індивідуальна робота 

Не передбачено

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти

Поточний контроль полягає у виконанні: 
1). Двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та виконуються у формі цифрових звітів в корпоративному середовищі Microsoft 365 “Одеської Політехніки”. Бездоганне виконання першої та другої модульної контрольної роботи та їх подання у встановлений за графіком курсу термін становить 20 балів за першу та 20 балів за другу, разом 40 рейтингових балів. 
2) Виконання та захист семи  лабораторних робіт. Індивідуальні завдання до лабораторних робіт виконуються письмово і полягають в виконанні за планом  робіт дослідженні відповідно до мети та завдань та фіксуванні їх результатів у протоколах робіт. Бездоганне виконання та захист кожної з лабораторних робіт оцінюється у 5 балів. 
3) Виконання індивідуального поточного завдання. Бездоганне виконання завдання та його захист у встановлений термін оцінюється в 25 балів.
Підсумковий контроль – накопичувальний залік. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів.  
Політика освітнього процесу та умови допуску до підсумкового контролю

Здобувач зобов’язаний: своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача; дотримуватись принципів академічної доброчесності. Виконаний здобувачем не свій варіант завдання не оцінюється. Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається. Відсутність здобувача на контрольній роботі відповідає оцінці “0”.