MAK478 Mühendislikte Optimizasyon Tekniklerine GirişKurumsal BilgilerAkademik Programlar Makine MühendisliğiÖğrenciler İçin BilgilerDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal Yeterlilikler
Makine Mühendisliği

Önizleme

Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Course General Introduction Information

Ders Kodu: MAK478
Course Name: Mühendislikte Optimizasyon Tekniklerine Giriş
Ders Yarıyılı: Güz
Ders Kredileri:
AKTS
6
Öğretim Dili:
Ders Koşulu:
Ders İş Deneyimini Gerektiriyor mu?: Hayır
Dersin Türü: Bölüm Seçmeli
Dersin Seviyesi:
Lisans TYYÇ:6. Düzey QF-EHEA:1. Düzey EQF-LLL:6. Düzey
Dersin Veriliş Şekli:
Dersin Koordinatörü: Ar.Gör. İSMAİL SAĞDIÇ
Dersi Veren(ler):
Dersin Yardımcıları:

Dersin Amaç ve İçeriği

Dersin Amacı: Temel doğrusal ve doğrusal olmayan optimizasyon yöntemlerini kavramak,
Optimizasyon problemlerini doğru formülize edebilmek
Mühendislik problemlerine optimizasyon yöntemlerini uygulayabilmek
Karmaşık bir problemi çözebilmek
Dersin İçeriği: Optimizasyon probleminin tanımı ve sınıflandırılması, Lagrange Formülasyonu, Karush-Kuhn Tucker şartları, Klasik Optimizasyon Teknikleri, Tek-değişkenli Çok-değişkenli Kısıtlamalı- Kısıtlamasız Optimizasyon, Doğrusal Programlama, Simplex Algoritması, Dualite, Doğrusal Olmayan Programlama, Tek Boyutlu Minimizasyon, Yok Etme Yöntemleri (Sınırlamasız Arama, Altın Kesit Araması, En Dik İniş Yöntemi), Ara Değerleme Yöntemleri (Quadratik ve Kübik Ara Değerleme Yöntemleri, Newton Yöntemi, Yarı-Newton Yöntemi), Sınırlamasız Optimizasyon Teknikleri, Doğrudan Erişim ve Dolaylı Erişim (İniş) Yöntemleri

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
1) Optimizasyon probleminin tanımlanması ve sınıflandırılması
2) Temel doğrusal ve doğrusal olmayan optimizasyon yöntemlerini kavramak
3) Bir tasarım problemini en etkin ve en doğru şekilde optimizasyon problemi şeklinde formülize edebilmek
4) Bir optimizasyon problemi için en uygun optimizasyon yöntemine karar verebilmek
5) Optimizasyon problemini çözerek sonuca ulaşmak

Ders Akış Planı

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Optimizasyona Giriş: Optimizasyon probleminin tanımı, optimizasyon problemlerinin sınıflandırılması, optimizasyon teknikleri hakkında temel bilgiler Ders Notları
2) Matematiksel Altyapı (Fonksiyonlarının maksimum ve minimumları, konveks ve konkav fonksiyonlar) Ders Notları
3) Klasik Optimizasyon Teknikleri-1: Tek Değişkenli Optimizasyon, Çok Değişkenli Sınırlamasız Optimizasyon Ders Notları
4) Klasik Optimizasyon Teknikleri-2: Çok Değişkenli Eşitlik Kısıtlamalı Optimizasyon, Doğrudan Yerine Koyma, Sınırlamalı Değişim ve Lagrange Çarpanları Yöntemleri Ders Notları
5) Klasik Optimizasyon Teknikleri-3: Çok Değişkenli Eşitsizlik Kısıtlamalı Optimizasyon,Kuhn-Tucker Şartları, Sınırlamanın Nitelendirilmesi, Konveks Programlama Problemi Ders Notları
6) Doğrusal Programlama 1: Doğrusal programlama Uygulamaları, Doğrusal Programlama Probleminin Standart Formu, Pivotlama Ders Notları
7) Doğrusal Programlama 2: Simplex Algoritması Ders Notları
8) Ara Sınav
9) Optimal Noktanın Belirlenmesi, Olası Çözüm, Optimal Olmayan Temel Olası Çözümün İyileştirilmesi, Simplex Metodunun İki Fazı Ders Notları
10) Doğrusal Olmayan Programlama 1: Tek Boyutlu Minimumlaştırma Yöntemleri, Eliminasyon Yöntemleri ( Fibonacci,Golden Section, Bisection), Yöntemlerin Kıyaslanması Ders Notları
11) Doğrusal Olmayan Programlama 2: İnterpolasyon Yöntemleri (Kuadratik ve kübik interpolasyon), Doğrudan Yöntemler (Newton, Yarı Newton, Secant Yöntemleri) Ders Notları
12) Doğrusal Olmayan Programlama 3: Sınırlamasız Optimizasyon Teknikleri, Yakınsaklık Hızı, Tasarım Değişkenlerinin Ölçeklenmesi Ders Notları
13) Doğrudan Arama Yöntemleri (Random jumping, Random walk, Grid Search, Univariate, Simplex yöntemleri) Ders Notları
14) Dolaylı Arama Yöntemleri ( Steepest Descent, Fletcher-Reeves Yöntemleri) Ders Notları
15) Final projelerinin sunumları
16) Yarıyıl Sonu Sınavları
17) Yarıyıl Sonu Sınavları

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar:
Diğer Kaynaklar: 1. Introduction to Optimization, P. Pedregal, Springer, 2003.
2. Numerical Optimization, J. Nocedal, S. J. Wright, Springer, 2nd Edition,2006.
3. Engineering Optimization Theory and Practice, S. S. Rao, Wiley, 4th Edition, 2009.

Ders - Öğrenme Kazanımı İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Orta 3 En Yüksek
       
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Alanında edindiği ileri düzeydeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanabilme. 3
2) Alanında edindiği ileri düzeydeki bilgi ve becerileri kullanarak verileri yorumlayabilme ve değerlendirebilme, sorunları tanımlayabilme, analiz edebilme, araştırmalara ve kanıtlara dayalı çözüm önerileri geliştirebilme. 3
3) Toplumsal sorumluluk bilinci ile yaşadığı sosyal çevre için proje ve etkinlikler düzenleyebilme ve bunları uygulayabilme.
4) Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü B1 Genel Düzeyi'nde kullanarak alanındaki bilgileri izleyebilme ve meslektaşları ile iletişim kurabilme.
5) Alanının gerektirdiği en az Avrupa Bilgisayar Kullanma Lisansı İleri Düzeyinde bilgisayar yazılımı ile birlikte bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanabilme.
6) Alanında edindiği ileri düzeydeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme 3
7) Öğrenme gereksinimlerini belirleyebilme ve öğrenmesini yönlendirebilme. 3
8) Yaşamboyu öğrenmeye ilişkin olumlu tutum geliştirebilme.
9) Alanı ile ilgili verilerin toplanması, yorumlanması, uygulanması ve sonuçlarının duyurulması aşamalarında toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik değerlere uygun hareket etme.
10) Sosyal hakların evrenselliği, sosyal adalet, kalite kültürü ve kültürel değerlerin korunması ile çevre koruma, iş sağlığı ve güvenliği konularında yeterli bilince sahip olma.
11) Alanı ile ilgili ileri düzeydeki bir çalışmayı bağımsız olarak yürütebilme.
12) Alanı ile ilgili uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunları çözmek için bireysel ve ekip üyesi olarak sorumluluk alabilme.
13) Sorumluluğu altında çalışanların bir proje çerçevesinde gelişimlerine yönelik etkinlikleri planlayabilme ve yönetebilme. 3
14) Alanındaki güncel bilgileri içeren ders kitapları, uygulama araç-gereçleri ve diğer kaynaklarla desteklenen ileri düzeydeki kuramsal ve uygulamalı bilgilere sahip olma. 3
15) Alanı ile ilgili konularda ilgili kişi ve kurumları bilgilendirebilme; düşüncelerini ve sorunlara ilişkin çözüm önerilerini yazılı ve sözlü olarak aktarabilme. 3
16) Alanı ile ilgili konularda düşüncelerini ve sorunlara ilişkin çözüm önerilerini nicel ve nitel verilerle destekleyerek uzman olan ve olmayan kişilerle paylaşabilme. 3

Öğrenme Etkinliği ve Öğretme Yöntemleri

Ders
Ödev

Ölçme ve Değerlendirme Yöntemleri ve Kriterleri

Yazılı Sınav (Açık uçlu sorular, çoktan seçmeli, doğru yanlış, eşleştirme, boşluk doldurma, sıralama)
Ödev

Ölçme ve Değerlendirme

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Ödev 1 % 25
Ara Sınavlar 1 % 25
Final 1 % 50
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 50
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 50
Toplam % 100

İş Yükü ve AKTS Kredisi Hesaplaması

Aktiviteler Aktivite Sayısı Aktiviteye Hazırlık Aktivitede Harçanan Süre Aktivite Gereksinimi İçin Süre İş Yükü
Ders Saati 14 3 42
Sınıf Dışı Ders Çalışması 14 7 98
Ödevler 1 25 25
Ara Sınavlar 1 0 0
Final 1 2 2
Toplam İş Yükü 167