rpd000007555 (230100 (09.04.01).М4 Системы управления жизненным циклом изделия)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский авиационный институт

(национальный исследовательский университет)

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________Куприков М.Ю.

“____“ ___________20__

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (000007555)

Методы оптимизации и принятия решений

(указывается наименование дисциплины по учебному плану)

Направление подготовки			Информатика и вычислительная техника
Квалификация (степень) выпускника					Магистр
Программа подготовки		Системы управления жизненным циклом изделия
Форма обучения	очная
(очная, очно-заочная и др.)
Выпускающая кафедра			609
Обеспечивающая кафедра				609
Кафедра-разработчик рабочей программы						609

Семестр	Трудоем-кость, час.	Лек-ций, час.	Практич. занятий, час.	Лаборат. работ, час.	СРС, час.	Экзаменов, час.	Форма промежуточного контроля
2	108	16	0	20	72	0	Зо
Итого	108	16	0	20	72	0

Москва

2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Разделы рабочей программы

1. Цели освоения дисциплины

2. Структура и содержание дисциплины

3. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

4. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Приложения к рабочей программе дисциплины

Приложение 1. Аннотация рабочей программы

Приложение 2. Cодержание учебных занятий

Приложение 3. Прикрепленные файлы

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 230100 Информатика и вычислительная техника

Авторы программы :

доцент Бродский А. В.

_________________________

Заведующий обеспечивающей кафедрой 609

_________________________

Программа одобрена:

Заведующий выпускающей кафедрой 609 _________________________

Декан выпускающего факультета 6 _________________________

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью освоения дисциплины Методы оптимизации и принятия решений является достижение следующих результатов образования (РО):

N	Шифр	Результат освоения
1	З-1	Знать модели представления и методы обработки знаний, системы принятия решений
2	З-2	Знать методы оптимизации и принятия проектных решений
3	З.ПП.6	Знать методы синтеза и анализа проектных решений
4		Знать основные классы задач и методов оптимизации и принятия решений, их характерные особенности
5		Знать основные принципы организации систем поддержки принятия решений
6		Иметь навыки решения прикладных задач с использованием методов оптимизации и принятия решений
7		Уметь формализовать прикладную задачу, сведя ее к типовым моделям задач оптимизации и принятия решений

Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (ООП))

N	Шифр	Компетенция
1	ОК-2	Способен к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности
2	ОК-4	Использование на практике умения и навыки в организации исследовательских и проектных работ, в управлении коллективом
3	ОК-5	Способен проявлять инициативу, в том числе в ситуациях риска, брать на себя всю полноту ответственности
4	ПК-5	Выбирать методы и разрабатывать алгоритмы решения задач управления и проектирования объектов автоматизации
5	ПК-6	Готов к внедрению результатов разработок средств и систем автоматизации и управления в производство

1. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных(ые) единиц(ы), 108 часа(ов).

Модуль	Раздел	Лекции	Практич. занятия	Лаборат. работы	СРС	Всего часов	Всего с экзаменами и курсовыми
Методы оптимизации и принятия решений	Формальное представление задач оптимизации и принятия решений	4	0	4	4	12	108
	Методы оптимизации	4	0	4	2	10
	Методы принятия решений	4	0	8	8	20
	Принципы построения систем поддержки принятия решений	4	0	4	2	10
Всего		16	0	20	16	52	108

1. Содержание (дидактика) дисциплины

В разделе приводится полный перечень дидактических единиц, подлежащих усвоению при изучении данной дисциплины.

1. Формальное представление задач оптимизации и принятия решений

- 1.1. Обобщенная каноническая форма задачи

- 1.2. Проблемная ситуация

- 1.3. Структурная каноническая форма задачи

- 1.4. Каноническая форма задачи оптимизации

- 1.5. Управляемые и неуправляемые факторы задачи

- 1.6. Пространство решений и множество альтернатив сравнения

- 1.7. Цели и критерии

- 1.8. Принцип оптимальности, множество предпочтений

- 1.9. ЛПР – лицо принимающее решение

- 1.10. Дерево целей, композиционный и декомпозиционный методы квантификации

- 1.11. Краткая каноническая форма задачи принятия решений

- 1.12. Матрица принятия решений

- 1.13. Множество конкурентоспособных решений (Парето)

- 1.14. Расширенная каноническая форма, решающее правило

- 1.15. Шкала оценки, типы шкал

- 1.16. Методы субъективного измерения

2. Методы оптимизации

- 2.1. Классификация методов оптимизации

- 2.2. Одномерные задачи оптимизации

- 2.3. Области применения и оценка эффективности методов одномерного поиска

- 2.4. Многомерные задачи оптимизации

- 2.5. Метод покоординатного спуска

- 2.6. Метод прямого поиска (Хука-Дживса)

- 2.7. Метод деформируемого многогранника (Нелдера-Мида)

- 2.8. Метод наискорейшего спуска (Коши)

- 2.9. Ньютоновские и квазиньютоновские методы

- 2.10. Общий алгоритм решения задач без ограничений

- 2.11. Выбор начальной точки

- 2.12. Направление поиска оптимума

- 2.13. Условие останова

- 2.14. Виды ограничений в задачах оптимизации

- 2.15. Методы штрафных и барьерных функций

- 2.16. Метод скользящего допуска

3. Методы принятия решений

- 3.1. Классификация методов принятия решений

- 3.2. Предпочтения ЛПР и решающее правило на основе бинарных отношений

- 3.3. Отношение «доминирование-безразличие»

- 3.4. Оптимальность по Нейману-Моргенштерну

- 3.5. Игровая каноническая форма задачи принятия решений

- 3.6. Антагонистические и кооперативные игры, смешанные стратегии

- 3.7. Оптимальность по Нэшу

- 3.8. Проектирование как игра с блефом

- 3.9. Решающее правило на основе оценок важности критериев

- 3.10. Решающее правило на основе на основе типовых функций полезности

- 3.11. Аксиоматические методы принятия решений

- 3.12. Методы постулируемого принципа

- 3.13. Методы глобального критерия

- 3.14. Двойники аксиоматических методов

- 3.15. Методы компенсации

- 3.16. Выбор на деревьях решений

- 3.17. Методы порогов несравнимости

4. Принципы построения систем поддержки принятия решений

- 4.1. Общий алгоритм человеко-машинных метов принятия решений

- 4.2. Метод Электра

- 4.3. Метод STEM

- 4.4. Поведение ЛПР в процессе решения многокритериальных задач

- 4.5. Классификация типичных ошибок ЛПР

- 4.6. Понятие элементарной операции (процедуры) принятия решения

- 4.7. Классификация и оценка элементарных процедур принятия решений

- 4.8. Требования к методам принятия решений

- 4.9. Анализ существующих методов принятия решений в разрезе концепции элементарных процедур

- 4.10. Принципы построения и общая схема системы поддержки принятия решений

1. Лекции

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Тема лекции	Дидакт. единицы
1	1.1.Формальное представление задач оптимизации и принятия решений	4	Формальное представление задач оптимизации и принятия решений	1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 1.10, 1.11, 1.12, 1.13, 1.14, 1.15, 1.16
2	1.2.Методы оптимизации	4	Методы оптимизации	2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 2.10, 2.11, 2.12, 2.13, 2.14, 2.15, 2.16
3	1.3.Методы принятия решений	4	Методы принятия решений	3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 3.10, 3.11, 3.12, 3.13, 3.14, 3.15, 3.16, 3.17
4	1.4.Принципы построения систем поддержки принятия решений	4	Принципы построения систем поддержки при-нятия решений	4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 4.10
Итого:		16

1. Практические занятия

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Тема практического занятия	Дидакт. единицы
Итого:

1. Лабораторные работы

№ п/п	Раздел дисциплины	Наименование лабораторной работы	Наименование лаборатории	Объем, часов	Дидакт. единицы
1	1.1.Формальное представление задач оптимизации и принятия решений	Формирование матриц принятия решений для сравне-ния и выбора технических объектов Формирование структурной канонической формы для заданной предметной		4	1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 1.10, 1.11, 1.12, 1.13, 1.14, 1.15, 1.16
2	1.2.Методы оптимизации	Решение задач оптимизации и сравнительный анализ результатов, полученных разными методами Формирование множества Парето на основе пакета методов безус		4	2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 2.10, 2.11, 2.12, 2.13, 2.14, 2.15, 2.16
3	1.3.Методы принятия решений	Решение задач выбора на деревьях решений Решение задач выбора на игровых моделях Поиск рационального решения на множестве Парето с использованием пря		8	3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 3.10, 3.11, 3.12, 3.13, 3.14, 3.15, 3.16, 3.1
4	1.4.Принципы построения систем поддержки принятия решений	Моделирование типичных ошибок ЛПР в процессе решения задач Разработка метода принятия решений для заданного класса задач на основе пакета элементарных		4	4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 4.10
Итого:				20

1. Типовые задания

№ п/п	Раздел дисциплины	Объем, часов	Наименование типового задания
Итого:

1. Курсовые работы и проекты по дисциплине

1.1. Поиск рациональных решений на основе пакета методов оптимизации и принятия решений