2024-2025_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

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, заочная
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
 
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.

1
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.

1
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

2
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.

2
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

2
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.

4
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

4
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.

4
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

4
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
Номер 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.