2023-2024_26_05_06_65-23-12345-6217_plx_Методы оптимальных решений_Эксплуатация судовых энергетических установок
 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф.УШАКОВА»

ИНСТИТУТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА ИМЕНИ Г.Я.СЕДОВА

 
 
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Методы оптимальных решений»
26.05.06 – Б1.В.ДВ.02.01 – 2023 г.
 
ИВТ им. Г.Я. Седова – филиал

ФГБОУ ВО «ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Методы оптимальных решений»

Индекс:

(Файл)

26.05.06 – Б1.В.ДВ.02.01 – 2023 г.
Версия:
1
 
 
 
СТРАНИЦА   СТАТУСА   ДОКУМЕНТА

 
Директор ИВТ им. Г.Я. Седова – филиала ФГБОУ ВО «ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова»

А.В. Ющенко

«___»_________ 20__ г.

УТВЕРЖДАЮ
 
СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА (СМК)

СИСТЕМА СТАНДАРТОВ КАЧЕСТВА (ССК)

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Методы оптимальных решений»

Специальность
26.05.06 Эксплуатация судовых энергетических установок
шифр и полное наименование
Квалификация
Инженер-механик
наименование
Форма обучения
очная
очная (на базе основного общего образования; на базе среднего общего образования), заочная (на базе среднего общего образования
Год набора
2023 г.
Рабочая программа дисциплины «Методы оптимальных решений» составлена с учетом требований Международной Конвенции ПДНВ-78 с поправками, ФГОС «Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - специалитет по специальности 26.05.06 Эксплуатация судовых энергетических установок (приказ Минобрнауки России от 15.03.2018 г. № 192)», учебного плана по специальности «26.05.06 Эксплуатация судовых энергетических установок», а также в соответствии с требованиями и положениями СМК/ССК Института.

Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании Математика, естественнонаучные и общепрофессиональные дисциплины, протокол №  от  г.

указать должность, наименование организации работодателя, ФИО, дату

Получено положительное заключение 
 
Составитель(и) программы:
 
Препод., Мартемьянов С.В.
должность, ФИО
 
Контроль документа:
Специалист по УМР УМУ Института
 
Визирование рабочей программы дисциплины для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.

Зав. кафедрой:

(ФИО)

 
Визирование рабочей программы дисциплины для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.

Зав. кафедрой:________________________

(ФИО)

 
Визирование рабочей программы дисциплины для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.

Зав. кафедрой:________________________

(ФИО)

 
Визирование рабочей программы дисциплины для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.

Зав. кафедрой:________________________

(ФИО)

 
Визирование рабочей программы дисциплины для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.

Зав. кафедрой:________________________

(ФИО)

 
ЛИСТ УЧЕТА ЭКЗЕМПЛЯРОВ

 
Место хранения экземпляра
№ экземпляра
Учебно-методический отдел учебно-методического управления
эл. документ
Облачное хранилище данных
эл. документ
 
ЛИСТ УЧЕТА ПРОВЕРОК И КОРРЕКТУРЫ
 
№ п/п

Проверка / Изменение №___
Дата проверки / внесения изменения
№ страницы
№ пункта
Отметка об актуализации (продление, изменение, переиздание, отмена)
Провел проверку / Учел изменение
Должность
ФИО
 
1 Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы.
В результате освоения основной профессиональной образовательной программы специалитета (бакалавриата), обучающийся должен овладеть следующими результатами обучения по дисциплине «Методы оптимальных решений»:
Код и наименование компетенции
Планируемые результаты обучения по дисциплине
Код и наименование индикатора достижения компетенции
 
 
Знать:

- принципы постановки оптимизационных задач

Уметь:

- формулировать задачи оптимизации

Владеть:

- навыками решения задач оптимизации

УК-2 Способен управлять проектом на всех этапах его жизненного цикла
УК-2.2 Выбирает оптимальный способ решения задач, учитывая действующие правовые нормы и известные условия, ресурсы и ограничения
 
 
 
 
 
 
Знать:

- методы оптимизации

Уметь:

- использовать методы оптимизации

Владеть:

- навыками решения задач эффективного управления ресурсами

ПК-17.4 Знает методы эффективного управления ресурсами и умеет их применять
 
 
 
 
 
Знать:

- принципы использования методов оптимизации для принятия решений

Уметь:

- использовать методы оптимизации для принятия решений

Владеть:

- навыками принятия решений в задачах профессиональной деятельности

ПК-17 Способен применять навыки руководителя и умение работать в команде
ПК-17.5 Знает методы принятия решений и умеет их применять
 
 
 
 
 
2 Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина входит в часть образовательной программы, формируемую участниками образовательных отношений и изучается на 3 курсе в 5 семестре.
Дисциплина «Методы оптимальных решений» базируется на знаниях, полученных при изучении таких дисциплин, как 
 
- Математика
 
- Информатика
 
Знания, умения и практический опыт, приобретенные студентами в результате изучения данной дисциплины, позволят успешно освоить другие дисциплины учебного плана: 
 
- Техническое обеспечение безопасности морских судов
 
3 Объем дисциплины и виды учебных занятий
Общая трудоемкость дисциплины составляет 72 час.
 
 
Вид учебной работы
Всего

часов

из них в семестре
5
Учебные занятия с преподавателем, всего
46
46
В том числе: 
Лекционные занятия
16
16
Практические занятия
30
30
Самостоятельная работа
26
26
Консультации (групповые), всего
Промежуточная аттестация: 
За
Общая трудоемкость дисциплины
72
72
 
4 Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества часов, видов учебных занятий и самостоятельной работы
Наименование разделов и тем дисциплины
Вид занятий (лекция (урок), семинар, практическое занятие, лабораторное занятие, курсовое проектирование (работа), самостоятельная работа), содержание занятия
Трудоемкость (часы)
Код компетенции ФГОС и/или Код компетентности Кодекса ПДНВ (согласно ОПОП)
 
5 семестр
 
Раздел 1. Задачи линейного программирования
 
Тема 1.1 ВВЕДЕНИЕ.  Модели и методы математического программирования 
Лекционные занятия:

1. Предмет и задачи дисциплины.

2. Классификация моделей математического программирования.

3. Методы решения задач математического программирования.

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 1.2 Основная задача линейного программирования 
Лекционные занятия:

1. Математическая постановка ОЗЛП.

2. Базисный вид и базисное решение ОЗЛП.

3. Геометрическая интерпретация ОЗЛП.

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 1.3 Симплексный метод решения основной задачи линейного программирования 
Лекционные занятия:

1. Определение допустимого базисного решения.

2. Симплекс шаг улучшения допустимого базисного решения

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 1.4 Геометрический способ решения ОЗЛП 
Практические занятия:

1. Решение ЗЛП геометрическим способом.

2. Самостоятельное решение индивидуальной контрольной задачи.

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 1.5 «Симплекс-метод поиска решения ОЗЛП»
Практические занятия:

1. Изучить алгоритм симплекс метода.

2. Решить примеры расчета с использованием  симплекс метода

4
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 1.6 Анализ подходов к решению ОЗЛП на ПК
Самостоятельная работа:

1. Изучить настройки Excel для решения оптимизационных задач.

2. Решить задачи ОЗЛП с использованием Excel.

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 1.7 Формулировка линейной транспортной задачи и особенности метода потенциалов для её решения
Лекционные занятия:

1. Графическое, аналитическое и табличное представление транспортной задачи.

2. Способы получения допустимого базисного решения (опорного плана).

3. Этапы метода потенциалов.

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 1.8 Метод потенциалов решения транспортной задачи 
Практические занятия:

1. Построение опорных планов различными способами.

2. Оценка оптимальности решения и улучшение его.

4
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 1.9 Задача о назначениях 
Практические занятия:

1. Адаптация метода потенциалов для решения задачи о назначениях.

2. Решение задач о назначениях

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 1.10 Исследование возможностей решения транспортных задач на ПК 
Самостоятельная работа:

1. Изучить порядок решения транспортных задач в Excel.

2. Решить транспортные задачи с использованием Excel.

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Раздел 2. Задачи нелинейного программирования
 
Тема 2.1 Задачи нелинейного программирования
Лекционные занятия:

1. Особенности задач нелинейного программирования.

2. Формулировка нелинейной транспортной задачи.

3. Метод знаков для решения нелинейной транспортной задачи.

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 2.2 Нелинейная транспортная задача 
Практические занятия:

1. Этапы метода знаков для решения транспортных задач по критерию времени.

2. Решение транспортных задач по критерию времени

4
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 2.3 Анализ подходов для решения нелинейных транспортных задач на ПК
Самостоятельная работа:

1. Изучить порядок решения транспортных задач по критерию времени в Excel. 2. Решить транспортные задачи по критерию времени с использованием Excel.

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Раздел 3. Математический аппарат анализа конфликтных ситуаций
 
Тема 3.1 Математический аппарат анализа конфликтных ситуаций 
Лекционные занятия:

1. Предмет задачи и основные понятия теории игр.

2. Принцип гарантированного результата в задачах теории игр.

3. Решение задач теории игр в смешанных стратегиях.

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 3.2 Анализ конфликтных ситуаций при помощи решения задач теории игр 
Практические занятия:

1. Решение задач теории игр в чистых стратегиях.

2. Решение задач теории игр в смешанных стратегиях.

3. Решение игр с природой

4
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 3.3 Моделирование конфликтных ситуаций на ПК 
Самостоятельная работа:

1. Изучить порядок решения задач теории игр в Excel.

2. Решить задачи теории игр с использованием Excel

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Раздел 4. Модели и методы дискретной оптимизации
 
Тема 4.1 Задачи оптимизации с дискретными переменными 
Лекционные занятия:

1. Задачи дискретной оптимизации комбинаторного типа.

2. Подходы к решению задач дискретной оптимизации.

3. Метод границ и ветвей.

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 4.2 Целочисленные задачи оптимизации 
Практические занятия:

1. Подходы к решению целочисленных задач.

2. Решение целочисленных задач

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Практические занятия:

1. Алгоритм решения комбинаторных задач методом ветвей и границ.

2. Решение задачи коммивояжера методом ветвей и границ.

3. Решение задачи коммивояжера в условиях неопределенности методом ветвей и границ

4
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 4.3 Задача коммивояжера 
Самостоятельная работа:

Изучение теоретического материала, решение задачи коммивояжера методом ветвей и границ.

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 4.3 Метод динамического программирования для решения оптимизационных задач 
Лекционные занятия:

1. Общая характеристика метода динамического программирования.

2. Классы задач решаемых методом динамического программирования.

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Практические занятия:

1. Алгоритм решения задач методом динамического программирования

2. Решение задач методом динамического программирования.

4
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 4.4 Задачи динамического программирования 
Самостоятельная работа:

Изучение теоретического материала, решение задач методом динамического программирования

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 4.5 Элементы теории графов.
Лекционные занятия:

1. Математическое описание графов.

2. Задача о кратчайшем пути.

3. Задача о потоке на графе

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Тема 4.6 Определение кратчайшего пути на графе 
Практические занятия:

1. Подходы к определению кратчайшего пути на графе.

2. Поиск оптимальных путей на графе

4
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Самостоятельная работа:

Подготовка к зачету

6
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
Практические занятия:

Зачетное занятие

2
УК-2.2,ПК-17.4,ПК-17.5
 
5 Фонд оценочных материалов для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине
Фонд оценочных материалов по дисциплине «Методы оптимальных решений» приведен в обязательном приложении к рабочей программе.
 
6 Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины
 
7 Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины
№ п/п
Наименование информационного ресурса
Ссылка на информационный ресурс
 
1
Электронная библиотечная система IPRBooks 
http://www.iprbookshop.ru
 
8 Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине
№ п/п
Наименование

специализированных аудиторий,

кабинетов, лабораторий,

тренажеров и пр.

Перечень основного оборудования
 
9 Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
Образовательные технологии

Учебный процесс при преподавании курса основывается на использовании традиционных, инновационных и информационных образовательных технологий. Традиционные образовательные технологии представлены лекциями и семинарскими (практическими) занятиями. Инновационные образовательные технологии используются в виде широкого применения активных и интерактивных форм проведения занятий. Информационные образовательные технологии реализуются путем активизации самостоятельной работы студентов в электронной информационно-образовательной среде (ЭИОС).

Дисциплина может быть реализована частично или полностью с использованием ЭИОС Института (ЭО и ДОТ). Аудиторные занятия и другие формы контактной работы обучающихся с преподавателем могут проводиться с использованием платформ Microsoft Teams, в том числе, в режиме онлайн-лекций и онлайн-семинаров.

Рекомендации по освоению лекционного материала, подготовке к лекциям

Лекции (урок) являются одним из видов учебной деятельности обучающихся при освоении образовательной программы среднего профессионального образования. В ходе лекций преподаватель излагает и разъясняет основные, наиболее сложные понятия темы, тенденции развития, а также связанные с ней теоретические и практические проблемы, дает рекомендации и указания на подготовку к практическим занятиям и самостоятельной работе.

Рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Проведение практических занятий должно быть направлено на углубление и закрепление знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельной работы. Проведение практических занятий направлено на формирование навыков и умений самостоятельного применения полученных знаний в практической деятельности. Практическое задание начинается со вступительного слова преподавателя, формулирующего цель занятия и характеризующего его основную проблематику. Преподаватель задает вопросы по теме занятия, заслушиваются ответы обучающихся. Поощряется выдвижение и обсуждение альтернативных мнений.

Практические занятия предполагают решение практических заданий.

В целях контроля подготовленности обучающихся преподаватель в ходе занятий осуществляет текущий контроль знаний путем проведения устных опросов, контрольно-практического задания, тестовых заданий.

Рекомендации по организации самостоятельной работы

Самостоятельная работа включает изучение учебной, учебно-методической литературы, поиск в сети Интернет публикаций по актуальным вопросам, связанным с проблематикой дисциплины; освоение теоретического материала; подготовку к практическим занятиям, подготовку к экзамену.

Завершается изучение дисциплины экзаменом / зачетом.

При подготовке к экзамену/зачету необходимо ориентироваться на конспекты лекций, рабочую программу дисциплины, рекомендуемую литературу, Интернет-ресурсы. Нужно знать, понимать смысл основных понятий и терминов и уметь его разъяснять; демонстрировать формируемые в результате освоения дисциплины общепрофессиональные и профессиональные компетенции.