ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано | Утверждаю |
Руководитель ООП по направлению 140400 проф. «___» ___________ 2012 г. | Зав. кафедрой ЭЭЭ, профессор __________ «___» ___________ 2012 г. |
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Интеллектуальные технологии управления»
Направление подготовки: 140400 «Электроэнергетика и
электротехника»
Программа: «Автоматизированные электромеханические комплексы
и системы»
Квалификация (степень) выпускника: магистр
Форма обучения: очная
Составитель: _____________ доцент кафедры ЭЭЭ
Программа является приложением
к основной образовательной программе в соответствии с ФГОС
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является формирование у магистров профессиональных знаний в области состояния, проблем и перспектив интеллектуальных технологий управления автоматизированными электромеханическими комплексами и системами.
Основными задачами дисциплины являются:
- получение студентами представления о последних отечественных и зарубежных разработках в области интеллектуальных технологий управления автоматизированными электромеханическими комплексами и системами;
- ознакомление студентов с основными подходами к созданию интеллектуальных систем управления;
- изучение студентами специализированного программного обеспечения для анализа и расчета интеллектуальных систем управления;
- ознакомление студентов с принципами реализации интеллектуальных технологий управления автоматизированными электромеханическими комплексами и системами на базе современных аппаратных и микропроцессорных средств.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина «Интеллектуальные технологии управления» относится к дисциплинам общенаучного цикла, в т. ч. к дисциплинам по выбору, шифр М2.ДВ.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе «Автоматизированные электромеханические комплексы и системы» направления 140400 «Электроэнергетика и электротехника».
Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Высшая математика», «Теория автоматического управления», «Математические модели и расчет систем управления технологических комплексов».
3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ:
По завершению освоения данной дисциплины студент должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):
- способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять своё научное мировоззрение, в том числе с помощью информационных технологий (ОК-6);
- способностью использовать представление о методологических основах научного познания и творчества, роли научной информации в развитии науки (ОК-8);
Студент должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):
- способностью использовать углубленные теоретические и практические знания, которые находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности (ПК-2);
- способностью находить творческие решения профессиональных задач, готовностью принимать нестандартные решения (ПК-4);
- способностью и готовностью применять современные методы исследования, проводить технические испытания и (или) научные эксперименты, оценивать результаты выполненной работы (ПК-6);
- готовностью использовать современные и перспективные компьютерные и информационные технологии (ПК-9);
- способностью применять методы создания и анализа моделей, позволяющих прогнозировать свойства и поведение объектов профессиональной деятельности (ПК-13);
готовностью применять методы и средства автоматизированных систем управления технологическими процессами электроэнергетической и электротехнической промышленности (ПК-20);
- способностью к внедрению достижений отечественной и зарубежной науки и техники (ПК-24);
- готовностью использовать современные достижения науки и передовой технологии в научно-исследовательских работах (ПК-36).
В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:
Знать:
- современные принципы построения интеллектуальных систем управления автоматизированными электромеханическими комплексами;
- функциональные и структурные схемы интеллектуальных систем управления автоматизированными электромеханическими комплексами;
- пакеты специализированных прикладных программ для расчета и проектирования интеллектуальных систем управления автоматизированными электромеханическими комплексами.
Уметь: применять современные интеллектуальные технологии управления при решении исследовательских и производственных задач в области автоматизации электромеханических комплексов и систем.
Владеть:
- навыками применения методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования интеллектуальных систем автоматического управления;
- навыками применения пакетов специализированных прикладных программ для расчета и проектирования интеллектуальных систем управления автоматизированными электромеханическими комплексами.
4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216 ч.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры |
А | ||
Аудиторные занятия (всего) | 72 | 36 |
В том числе: | ||
Лекции | 14 | 14 |
Практические занятия (ПЗ) | 22 | 22 |
Семинары (С) | ||
Лабораторные работы (ЛР) | 36 | 36 |
Самостоятельная работа (всего) | 108 | 108 |
В том числе: | ||
Курсовой проект (работа) | 72 | |
Расчетно-графические работы | ||
Реферат | ||
Другие виды самостоятельной работы | 36 | |
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | Экзамен (36) | |
Общая трудоемкость час зач. ед. | 216 | |
6 |
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Нейросетевые технологии управления
1.1 Общие понятия об искусственных нейронных сетях
1.2. Архитектуры искусственных нейронных сетей
1.3. Алгоритмы обучения искусственных нейронных сетей
1.4 Примеры применения искусственных нейронных сетей в системах управления электромеханическими комплексами.
Раздел 2. Эволюционные методы в системах управления
2.1 Основные сведения об эволюционных методах
2.2 Генетические алгоритмы
Раздел 3. Нечеткие системы управления
3.1 Основы теории нечетких множеств и нечеткой логики
3.2 Принципы построения систем управления с нечеткой логикой
3.3 Примеры применения нечетких систем управления электромеханическими комплексами.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||
1 | 2 | 3 | ||
1 | Современные проблемы теории автоматического управления | х | х | х |
2 | Моделирование и программное обеспечение систем управления | х | х | |
3 | Управление электропотреблением электромеханических комплексов | х | х | |
4 | Автоматизация электромеханических комплексов и технологии производства в горной и нефтегазовой промышленностях | х | х | х |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семин | СРС | Все-го час. |
1. | Нейросетевые технологии управления | 6 | 8 | 18 | 18 | 50 | |
2. | Эволюционные методы в системах управления | 2 | 6 | 8 | |||
3. | Нечеткие системы управления | 6 | 8 | 18 | 18 | 50 | |
Курсовая работа | 72 | 72 | |||||
Экзамен | 36 | ||||||
Итог | 14 | 22 | 36 | 108 | 216 |
6. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Лабораторный практикум учебным планом не предусмотрен.
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 1 | Персептроны и однослойные персептронные нейронные сети. Модель нейрона. Графическая визуализация вычислений в системе MATLAB. Процедуры настройки параметров персептронных нейронных сетей. Обучение линейной сети. Применение линейных сетей. Радиальные базисные сети. | 18 |
2. | 2 | - | |
3. | 3 | Работа с пакетом Fuzzy Logic Toolbox. Моделирование нечетких систем диагностики и управления электромеханическими комплексами горного и нефтегазового производства. | 18 |
7. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ (СЕМИНАРЫ)
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование практических занятий | Трудо-емкость (час.) |
1. | 1 | Архитектуры искусственных нейронных сетей. Алгоритмы обучения искусственных нейронных сетей. | 8 |
2. | 2 | Разработка генетического алгоритма. | 6 |
3. | 3 | Нечеткие нейронные сети. Гибридные интеллектуальные системы. | 8 |
8. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ РАБОТ
Тематика курсовых работ направлена на моделирование интеллектуальных систем диагностики и управления электромеханическими комплексами горного и нефтегазового производства.
9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ:
а) основная литература:
Деменков управление в технических системах. – М.: Издательство МГТУ им , 2005. , MATLAB 6.5 + Simulink 5/6. Инструменты искусственного интеллекта и биоинформатики. – М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2006. – 456 с. Моделирование искусственных нейронных сетей в системе Matlab. Методические указания к выполнению лабораторных работ в трех частях / , , и др. - Пенза, Из-во ПГУ, 2005 , Чураков основы теории систем. – М.: Высшая школа, 2009. , Бодянский нейронные сети – Харьков, 2005. – 407с. ейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы. – М.: Горячая линия - Телеком, 2006. Штовба нечетких систем средствами Matlab. – М.: Горячая линия - Телеком, 2007.б) дополнительная литература:
сновные концепции нейронных сетей – «Вильямс», 2001. –288с. , Борисов нейронные сети. Теория и практика – М.: Горячая линия - Телеком, 2001. – 382с. Максимей моделирование сложных систем. Часть 1. Математические основы. Учебное пособие. Издательство: БГУ Минск, 2009, 263 с. , Потемкин сети. MATLAB 6 – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2002. – 496с. , Кузьмин технологии управле-ния. Искусственные нейронные сети и нечеткая логика. М.: Горячая линия - Телеком, 2004. – 143 с.в) программное обеспечение: специализированные пакеты прикладных программ: MatLab 7, Simulink 6
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
- Библиотека стандартов ГОСТ Р [сайт] http://www.gost. ru URL. Библиотека изобретений, патентов, товарных знаков РФ [сайт] http://www. fips. ru URL. Полнотекстовые базы данных, библиотека СПГГИ [сайт] http://kodeks. spmi. edu. ru:3000 URL. Информационно-справочный сайт [сайт] http://www. exponenta. ru URL.
10. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ:
Компьютерный класс, оснащенный 15 вычислительными машинами, системным блоком R-Style Proxima MC730IC, мониторами ЖК 17”Philips, принтером HP Lazerjet 2420 DN, коммутатором HP ProCure Switch2524. Число рабочих мест – 14.
11. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ:
Практические и лабораторные занятия способствуют закреплению теоретических знаний, полученных на лекциях. Время, отведенное на самостоятельную работу, предназначено для самостоятельной проработки магистрантом материала аудиторных занятий.
Составитель:
доцент каф. ЭЭЭ
Эксперты:
доцент каф. ЭЭЭ
доцент каф. ЭЭЭ
