GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 9103055171998 | Optimization of Chemical Processes | Seçmeli Ders Grubu | 1 | 1 | 8,00 |
Dersin Seviyesi
Yüksek Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
Öğrencilere, Optimizasyon hakkında bilgi vermek Problemi anlama, tanımlama, formüle etme, çözüm yöntemini saptama ve çözebilme becerisi kazandırmak Çözüm aşamasında farklı yöntemleri ve teknikleri kullanma becerisi vermek Kısıtlı ve kısıtsız optimizasyon ile kimya mühendisliği problemlerini modellemek, çözmek ve sonuçları yorumlayarak minimum yada maksimum amaç için optimum değişken değerlerini bulunmasını sağlamak
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Doç. Dr. Zehra Özçelik
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Optimizasyonun, karar verme aşamasına gelinceye kadar kullanılması gereken ana adımlardan birisi olduğu hakkında bilgi sahibi olabilme |
| 2 | Verilen problemin yapısını analiz edebilme, modeli tanıyabilme |
| 3 | Doğrusal ve doğrusal olmayan optimizasyon modellerini tanıyabilme |
| 4 | Problemin yapısına uygun yöntemi kullanarak problemi çözebilme |
| 5 | Çağdaş teknikleri ve hesaplama araçlarını (bilgisayar ve uygun paket programlar) kullanabilme |
| 6 | Sonuçları yorumlama ve en uygun sonuca karar verebilme |
| 7 | Kimyasal proseslerin tasarım, montaj, işletme ve analiz adımlarında karşılaşılan problemlerin büyük bölümünü optimizasyon yöntemlerini kullanarak çözebilme |
| 8 | Farklı mühendislik problemlerini çözerek kimya ve diğer mühendislikler arasında ilişki kurabilme |
| 9 | Bir optimizasyon probleminin çözülebilmesi için gerekli ve yeterli koşulları belirleyebilme |
| 10 | Doğrusal olmayan veri analizindeki katsayıları optimizasyon problemini çözerek bulabilme |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Matematik altyapısının olması
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Optimizasyona giriş. Matematik altyapıya bakış. Optimizasyon modelleri. Kısıtsız doğrusal olmayan tek değişkenli modellerin optimizasyonu. Kısıtsız doğrusal olmayan çok değişkenli modellerin optimizasyonu. Kısıtlı doğrusal ve doğrusal olmayan programlama. Doğrusal olmayan regresyon. Kimya mühendisliği uygulamaları: ısı transferi, ayırma işlemleri, akışkan sistemler, reaktör sistemleri.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|
| 1 | Optimizasyona Giriş: Tanımlar, amaç ve genel optimizasyon problemleri, çözüm yöntemleri | ||
| 2 | Matematik altyapıya bakış: Fonksiyonların sürekliliği, Konveks ve konkav fonksiyonlar, tek ve çok köklü fonksiyonlar, Konveks bölge, Ekstremum için gerekli ve yeterli koşullar | ||
| 3 | Optimizasyon modelleri: Doğrusal ve doğrusal olmayan modeller, kısıtlı ve kısıtsız optimizasyon | ||
| 4 | Kısıtsız doğrusal olmayan fonksiyonların optimizasyonu: Tek boyutlu arama yöntemleri (Newton, Quasi-Newton, Secant), | ||
| 5 | Bölge eleme yöntemi (Golden Section Search), polinom yaklaşımlı yöntemler | ||
| 6 | Kısıtsız Doğrusal olmayan çok değişkenli fonksiyonların optimizasyonu: Doğrudan Yöntemler (Hooke and Jeeves, Random Search), | ||
| 7 | ARASINAV | ||
| 8 | Dolaylı Yöntemler. (Türevli: Steepest Descent and Ascent, Davidon Fletcher-Powell) | ||
| 9 | Dolaylı Yöntemler: Conjugate Gradient | ||
| 10 | Kısıtlı Doğrusal ve Doğrusal Olmayan Programlama: Kısıtlı problemler için optimum koşullar, uygulamalar | ||
| 11 | Lagrange çarpanları ve Lagrangian Fonksiyonları | ||
| 12 | Kuhn-Tucker Koşulları ve uygulamalar | ||
| 13 | Doğrusal olmayan Regresyon: Doğrusal olmayan en-küçük kareler | ||
| 14 | Kimya Mühendislik Uygulamaları: Isı Transferi, Ayırma İşlemleri, Akışkan Sistemler, Reaktör Sistemleri | ||
| 15 | Kimya Mühendislik Uygulamaları: Isı Transferi, Ayırma İşlemleri, Akışkan Sistemler, Reaktör Sistemleri | ||
| 16 | Final Sınavı |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1. G.R.Walsh, “Methods of Optimization”, Wiley Int. Sci., (1975) 2. T.F.Edgar, D.M.Himmelblau, “Optimization of Chemical Processes”, McGraw-Hill, (1988)
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 2 | 2 |
| Final Sınavı | 1 | 2 | 2 |
| Derse Katılım | 13 | 3 | 39 |
| Rehberli Problem Çözümü | 10 | 3 | 30 |
| Problem Çözümü | 10 | 2 | 20 |
| Bireysel Çalışma | 15 | 3 | 45 |
| Ödev Problemleri için Bireysel Çalışma | 10 | 3 | 30 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 35 | 35 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 233 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | |
| ÖÇ 1 | 4 | 4 | |||||
| ÖÇ 2 | 5 | 4 | |||||
| ÖÇ 3 | 5 | 5 | 5 | ||||
| ÖÇ 4 | 5 | 4 | 5 | 5 | |||
| ÖÇ 5 | 4 | ||||||
| ÖÇ 6 | 4 | ||||||
| ÖÇ 7 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
| ÖÇ 8 | 5 | 5 | 5 | 5 | |||
| ÖÇ 9 | 5 | 4 | 4 | 4 | |||
| ÖÇ 10 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek