Рабочая программа дисциплины «моделирование и оптимизация процессов отрасли»

Скачать 127.32 Kb.

Название	Рабочая программа дисциплины «моделирование и оптимизация процессов отрасли»
Дата конвертации	13.01.2013
Размер	127.32 Kb.
Тип	Рабочая программа

Федеральное агентство по образованию

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

УТВЕРЖДАЮ:

Декан технологического факультета

_____________ проф. А.А. Шевцов

«_____»______________ 200__ года

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОТРАСЛИ»

для специальности 260202 «Технология хлеба, кондитерских

и макаронных изделий»

направление 655600 «Производство продуктов питания

из растительного сырья»

Программа рассмотрена

на заседании кафедры, протокол № ___ от «____»___________200__г.

Заведующий кафедрой технологии

хлебопекарного, макаронного и

кондитерского производств, профессор _______________Г.О. Магомедов

на заседании методической комиссии

по образованию в области

технологии сырья и продуктов

растительного происхождения, протокол №___ от «____»___________200__г.

Председатель методической

комиссии, доцент _______________А.Н. Яковлев

Воронеж 2005

1. Цели и задачи дисциплины

Цели изучения дисциплины - подготовка студентов к экспериментально -исследовательской деятельности, связанной с построением и использованием математических моделей для описания, прогнозирования, оптимизации, проведения анализа отдельных стадий хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств.

Задачи изучения дисциплины - изучение общих принципов построения математических моделей при детерминированном и экспериментально-статистическом подходах.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Студент должен знать: общие принципы построения математических моделей; методы определения параметров математических моделей; основы оптимизации технологических процессов.

Студент должен уметь:

- сформулировать задачу на составление математической модели объекта ю и процесса;

- составить план проведения эксперимента;

- выбрать управляющие и управляемые воздействия изучаемого технологического процесса;

- установить математические связи между параметрами технологического процесса;

- преобразовать полученные уравнения математического описания к виду, пригодному для поиска оптимального решения с использованием ЭВМ.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

Виды учебной работы	Всего часов	В том числе 9-й семестр
Общая трудоемкость дисциплины	66	66
Аудиторные занятия	34	34
Лекции	17	17
Практические занятия (ПЗ)	17	14
Самостоятельная работа	32	32
Расчетно-графическая работа (РГР)	12,2	12,2
Самостоятельное изучение теоретических разделов	4,9	4,9
Проработка конспектов лекций	8,5	8,5
Подготовка к практическим занятиям	6,4	6,4
Вид итогового контроля	Зачет	Зачет

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции	ПЗ
1	Общие сведения о моделировании технологических процессов	2	2
2	Оценка числовых характеристик технологических процессов	2	2
3	Применение критериев согласия при анализе технологических процессов	3	-
4	Корреляционный и регрессионный анализ	3	2
5	Статистическое планирование эксперимента	4	9
	Экспериментально-статистические методы оптимизации технологических процессов	3	2
Итого в 9 семестре		17	17

4.2. Содержание разделов дисциплины

Тема 1. Общие сведения о моделировании технологических процессов 2 ч.

Основные понятия моделирования. Классификация методов построения математических моделей. Структура математического описания при детерминированном и статистическом подходах.

Детерминированные модели технологических процессов хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств. Подготовка к реализации и обработке эксперимента: требования к контрольно-измерительной и регистрирующей аппаратуре и ее выбор; расчет длительности эксперимента; предварительная обработка экспериментальных данных, изменяющихся во времени (метод обновляемой средней, метод скользящей средней, метод экспоненциального сглаживания. Самостоятельное изучение.

Тема 2. Оценка числовых характеристик технологических процессов 2 ч.

Ряды распределений. Статистические характеристики. Вероятностная оценка статистических характеристик. Нормальный закон распределения.

Тема 3. Применение критериев согласия при анализе технологических процессов 3 ч.

Основные задачи анализа технологических процессов. Уровень значимости и доверительная вероятность. Статистические критерии. Виды распределений. Задача сравнения двух дисперсий. Задача сравнения двух средних арифметических значений. Проверка эмпирического распределения.

Тема 4. Корреляционный и регрессионный анализ 3 ч.

Формы связи двух величин. Методы аналитического выражения связи. Регрессионный анализ (определение однородности дисперсий; определение значимости коэффициентов; проверка адекватности при наличии и отсутствии параллельных опытов).

Тема 5. Статистическое планирование эксперимента 4 ч.

Полный факторный эксперимент. Дробный факторный эксперимент. Интерпретация уравнения регрессии. Планирование второго порядка.

Тема 6. Экспериментально - статистические методы оптимизации технологических процессов 3 ч.

Параметры оптимизации. Градиентные методы оптимизации (градиентный метод; метод крутого восхождения). Симплекс - метод. Каноническая форма уравнения регрессии. «Ридж - анализ».

Методы оптимизации целевых функций: метод релаксации; метод случайного поиска; метод сканирования; симплекс-метод; метод Фибоначчи.

Самостоятельное изучение.

5. Лабораторный практикум

Не предусмотрен.

Практические занятия

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование практического занятия	Количество часов
1	2	Параметрические схемы технологических процессов	2
2	2, 3	Метод экспертных оценок	2
3	3, 5	Полный факторный эксперимент	4
4	3, 5	Интерпретация модели	1
5	3, 5	Центральное композиционное ротатабельное планирование	4
6	3, 5, 6	Каноническая форма уравнения регрессии	2
7	3, 4	Метод наименьших квадратов	2

6. Формы и содержание текущего, промежуточного и итогового контроля

Текущий контроль знаний предполагает опрос студентов на практических занятиях по рассмотренному ранее материалу теоретическому и практическому материалам.

Промежуточный контроль знаний представлен расчетно-графической работой (РГР), выполнение которой способствует закреплению и углублению знаний, полученных студентами при изучении курса. РГР заключается в обработке результатов центрального композиционного ротатабельного планирования, анализе полученных результатов и оптимизации методом "ридж-анализ". Выполнение РГР проводится с использованием ЭВМ.

Итоговый контроль знаний - зачет.

7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

7.1. Основная литература

Алексеев, Е. Л. Моделирование и оптимизация технологических процессов в пищевой промышленности [Текст] / Е.Л. Алексеев, В.Р. Пахомов. - М.: Агропромиздат, 1987.- 272 с.
Злобин, Л. А. Оптимизация технологических процессов хлебопекарного производства [Текст] / Л. А. Злобин. – М.: Агропромиздат, 1987. - 200 с.
Львовский, Е. Н. Статистические методы построения эмпирических формул [Текст] / Е. Н. Львовский. – М.: Высш. школа, 1982. – 240 с.

7.2 Дополнительная литература

Асмаев, М.П. Моделирование процессов пищевых производств [Текст].- М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1982.-176с.
Практикум по курсу «Моделирование и оптимизация технологических процессов отрасли» [Текст]: Учеб. пособие / А. И. Бывальцев, Н. М. Дерканосова, А. А. Журавлев; Воронеж. гос. технол. акад. Воронеж, 2004. – 140 с.
Бояринов, А.И. Методы оптимизации в химии и химической технологии [Текст] / А.И. Бояринов, В.В. Кафаров. - М.: Химия, 1975.-5 76с.
Грачев, Ю. П. Математические методы планирования экспериментов [Текст] / Ю. П. Грачев. – М.: Пищ. пром-сть, 1979. – 200 с.
Панфилов, В. А. Оптимизация технологических систем кондитерского производства [Текст]. - М.: Пищ. пром-сть, 1980.- 248 с.
Рузинов, Л. П. Статистические методы оптимизации химических процессов [Текст] / Л. П. Рузинов. – М.: Химия, 1972, 199 с.
Саутин, С. А. Планирование эксперимента в химии и химической технологии [Текст] / С. А. Саутин. – Л.: Химия, 1975, 48с.
Федоров, В. Г. Планирование и реализация экспериментов в пищевой промышленности [Текст] / В. Г. Федоров, А. К. Плесконос.– М.: Пищ. пром-сть, 1979.–240 с.
Методические указания и задания для выполнения расчетно-графической работы по дисциплине «Моделирование и оптимизация процессов отрасли» [Текст] / Воронеж. гос. технол. акад.; Сост. Н.М. Дерканосова, А.И. Бывальцев, А.А. Журавлев. Воронеж, 2003.-27 с.
Журналы «Хлебопечение России», с 2000 г.
Журналы «Хлебопродукты», с 2000 г.
Журналы «Пищевая промышленность», с 2000 г.
Журналы «Хранение и переработка сельхозсырья», с 2000 г.

7.3. Методические материалы преподавателю

Использование в учебном процессе раздаточного материала - схемы планирования эксперимента, матрицы планирования, табличные значения статистических критериев (Стьюдента, Пирсона, Фишера, Кохрена), параметрические схемы основных технологических процессов хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств.

7.4. Обучающие, контролирующие, расчетные компьютерные программы и другие средства освоения дисциплины

Программа автоматизированного контроля знаний по курсу "Моделирование и оптимизация процессов отрасли". Расчетные программы:

- «Планирование эксперимента» (PLAN);

- «Регрессионный и корреляционный анализ» (REGRES, KORRELL);

- Оптимизация симплекс-методом (SIMPLEX);

- Оптимизация ридж-анализ (OPTO);

- Расчет статистических характеристик (STAT, MOMENT).

Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности подготовки дипломированного специалиста 260202 «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий».

Программу составил доц. Журавлев А.А.

Приложение 1

Расчет времени, затраченного на выполнение различных видов СРС

для студентов специальности 260202

по курсу "Моделирование и оптимизация процессов отрасли"

1. Проработка конспекта лекций - 0,5 ч. х 17 ч. = 8,5 ч.

2. Самостоятельное изучение теоретических

разделов - 2 ч. х 2,45 л. = 4,9 ч.

3. Подготовка к практическим занятиям - 0,8 ч. х 8 зан. = 6,4 ч.

4. Выполнение расчетно-графической работы - 12,2 ч.

- проведение технических расчетов 1 ч. х 8 л. = 8 ч.

- представление текстовой документации

в виде таблиц и графиков 0,6 ч. х 2 л. = 1,2 ч.

- оформление ПЗ 0,3 ч. х 10 л. = 3 ч.

5. Всего внеаудиторная работа - 32 ч

Приложение 2

Вопросы к зачету по курсу

"Моделирование и оптимизация процессов отрасли"

1. Основные понятия моделирования.

2. Классификация методов построения мат. моделей.

3. Структура математического описания при детерминированном и экспериментально- статистическом подходах.

4. Ряды распределений.

5. Статистические характеристики.

6. Вероятностная оценка статистических характеристик.

7. Нормальный закон распределения.

8. Основные задачи анализа тех. процессов.

9. Уровень значимости и доверительная вероятность.

10. Статистические критерии.

11.Виды распределений.

12. Сравнение двух средних значений.

13. Сравнение двух дисперсий.

14. Проверка эмпирического распределения.

15. Формы связи двух величин.

16. Методы аналитического выражения связи.

17. Определение однородности дисперсий.

18. Проверка значимости коэффициентов уравнения регрессий.

19. Проверка адекватности при наличии и отсутствии параллельных опытов.

20. Метод наименьших квадратов для линейной регрессии.

21. Метод наименьших квадратов для нелинейной регрессии.

22. Расчет предельных значений функций, изменяющихся по экспоненте.

23.Полный факторный эксперимент.

24.Дробный факторный эксперимент.

25. Интерпретация уравнения регрессии, полученной по результатам ПФЭ и

ДФЭ.

26. Центральное композиционное ротатабельное планирование.

27.Параметры оптимизации.

28. Градиентные методы экспериментального поиска.

29. Симплексный метод оптимизации.

30. Каноническая форма управления регрессии.

31 .«Ридж-анализ».

32. Предварительная обработка экспериментальных данных.

33. Метод экспертных оценок.

34. Оптимизация методом релаксации.

35. Оптимизация методом «штрафных» функций.

36. Предварительная обработка экспериментальных данных, изменяющихся во времени.

примечание: *) вопросы, изучаемые самостоятельно.

Добавить в свой блог или на сайт

	Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 08 Моделирование и оптимизация технологических процессов для специальности 260901. 65 “Технология швейных изделий” заочной формы обучения Курс «Моделирование и оптимизация технологических процессов» является прикладной наукой, занимающейся вопросами моделирования рациональных...		Рабочая программа дисциплины «Моделирование и оптимизация технологических процессов» Целью дисциплины является освоение магистрантами вопросов моделирования и оптимизации сложных технологических процессов, для решения...
	Рабочая программа дисциплины “Моделирование и оптимизация Рабочая программа составлена на основании государственного образовательного стандарта по специальности 330200 (специализация "Биотехнология...		Рабочая программа учебной дисциплины «моделирование биологических процессов и систем» для специальности «Биотехнические и медицинские аппараты и системы» на основании примерной программы дисциплины «Моделирование биологических процессов...
	Рабочая учебная программа дисциплины «экономика отрасли» Поэтому знание экономики отрасли – необходимое условие понимания происходящих социально-экономических процессов и решения любых хозяйственных...		Рабочая программа дисциплины «Основы проектирования предприятий отрасли» Целью дисциплины является ознакомление студентов с основными подходами и содержанием процессов проектирования технических объектов...
	Рабочая программа дисциплины (модуля) «моделирование процессов и объектов в химической технологии» Учебная дисциплина "Моделирование процессов и объектов в химической технологии" — вариативная часть дисциплин по выбору студентов...		Рабочая программа учебной дисциплины «Экономика отрасли» Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Государственного образовательного стандарта (далее гос) среднего профессионального...
	Рабочая программа учебной дисциплины «математическое моделирование» Целью дисциплины является изучение основ математического моделирования химико-технологических процессов на тэс и аэс		I. рабочая программа дисциплины Цель изучения дисциплины «Эконометрическое моделирование» ознакомление студентов с современным методами, подходами, инструментами...

Рабочая программа дисциплины «моделирование и оптимизация процессов отрасли»

Похожие: