|
Dersin Adı
|
Mühendisler için Sayısal Yöntemler II
|
|
Kodu
|
Yarıyıl
|
Teori
(saat/hafta)
|
Uygulama/Lab
(saat/hafta)
|
Yerel Kredi
|
AKTS
|
|
FENG 346
|
Bahar
|
3
|
0
|
3
|
6
|
|
Ön-Koşul(lar)
|
| |
FENG 345 En az FD notu almış olmak |
|
|
Dersin Dili
|
İngilizce
|
|
Dersin Türü
|
Zorunlu
|
|
Dersin Düzeyi
|
Lisans
|
|
Dersin Veriliş Şekli
|
- |
|
Dersin Öğretim Yöntem ve Teknikleri
|
Problem çözme
Anlatım / Sunum
|
|
Ulusal Meslek Sınıflandırma Kodu
|
-
|
|
Dersin Koordinatörü
|
|
|
Öğretim Eleman(lar)ı
|
|
|
Yardımcı(ları)
|
- |
|
Dersin Amacı
|
Bu dersin amacı kısıtsız ve kısıtlı optimizasyon için temel yöntemler sunmanın yanı sıra neden başarılı olduklarına dair teorik gerekçe sunarak, farklılaştırılabilir optimizasyon problemlerinin sayısal çözümü için algoritmaların arkasındaki merkezi fikirleri sağlamaktır. Bunun yanısıra matematiksel bir formülasyon bulunduğunda bilgisayarlarda optimizasyon problemlerini çözmek için mevcut hesaplama araçlarını öğretmektir. |
|
Öğrenme Çıktıları
|
|
#
|
İçerik
|
PÇ Sub
|
* Katkı Düzeyi
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
| 1 | Bir optimizasyon problemini hedef fonksiyonu ve ilgili kısıtlarla (eşitlik ve/veya eşitsizlik) standart formatta tanımlayabilecektir. | | | | | | | | 2 | Grafik yöntem kullanarak bir optimizasyon probleminin optimum noktasını bulabilecektir | | | | | | | | 3 | Analitik hesaplamalar yaparak optimizasyon problemlerinin (kısıtlı ve kısıtsız) optimal durumlarını yazabilecektir. | | | | | | | | 4 | Analitik olarak veya MATLAB/Octave (veya diğer araçlar ve programlama dillerini) kullanarak kısıtlı ve kısıtsız optimizasyon problemlerini çözebilecektir. | | | | | | | | 5 | Doğrusal programlama problemlerini çözebilecektir. | | | | | | | | 6 | Sonlu farklar yöntemlerini kullanarak temel parabolik ve eliptik kısmi diferansiyel denklemleri çözebilecektir. | | | | | | |
|
|
Ders Tanımı
|
Bu derste aşağıdaki konular yer alacak ve pratik uygulamalara ağırlık verilecektir; optimizasyonun önemi,optimizasyon problemlerinde temel tanım ve olgular, doğrusal programlama teorisi, doğrusal olmayan programlama (kısıtlı ve kısıtsız optimizasyon problemleri, kısıtlı ve kısıtsız problemler için nümerik metodlar, kısmi diferansiyel (eliptik ve parabolik) denklemlerin nümerik çözümleri. |
|
Dersin İlişkili Olduğu Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları
|
|
|
|
Temel Ders |
|
| Uzmanlık/Alan Dersleri |
|
| Destek Dersleri |
|
| İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri |
|
| Aktarılabilir Beceri Dersleri |
|
HAFTALIK KONULAR VE İLGİLİ ÖN HAZIRLIK ÇALIŞMALARI
|
Hafta |
Konular |
Ön Hazırlık |
Öğrenme Çıktısı
|
| 1 |
Kısmi Diferansiyel Denklemlere Giriş |
Ders kitabı 3: Bölüm 28 |
| 2 |
Sonlu Farklar Yöntemi: Basit açık ve kapalı sonlu fark şemaları ve sayısal kararlılık |
Ders kitabı 3: Bölüm 29-30 |
| 3 |
Sonlu Farklar: Eliptik Denklemler |
Ders kitabı 3: Bölüm 29 |
| 4 |
Sonlu farklar: Parabolik Denklemler |
Ders kitabı 3: Bölüm 30 |
| 5 |
Optimizasyon kavramı ve tarihsel yeri, optimizasyon süreci içindeki temel kavramlar |
Ders kitabı 1: Bölüm 1; Ders kitabı 2: Bölüm 1 |
| 6 |
Optimum Tasarım Problemi Formülasyonu |
Ders kitabı 1: Bölüm 2 |
| 7 |
Grafik Çözüm Yöntemi ve Temel Optimizasyon Kavramları |
Ders kitabı 1: Bölüm 3 |
| 8 |
Midterm |
|
| 9 |
Optimum Tasarım Kavramları: Optimal Durum Şartları |
Ders kitabı 1: Bölüm 4 |
| 10 |
Optimum Tasarım Kavramları: Optimal Durum Şartları |
Ders kitabı 1: Bölüm 4 |
| 11 |
Kısıtsız Optimizasyon için Nümerik Yöntemler |
Ders kitabı 1: Bölüm 10 |
| 12 |
Kısıtlı Optimizasyon için Nümerik Yöntemler |
Ders kitabı 1: Bölüm 12 |
| 13 |
Doğrusal Programlama |
Ders kitabı 1: Bölüm 8 |
| 14 |
Doğrusal Programlama |
Ders kitabı 1: Bölüm 8 |
| 15 |
Dönem Tekrarı |
|
| 16 |
Final Sınavı |
|
|
Ders Kitabı
|
1. Jasbir Singh Arora. Introduction to Optimum Design. 4th Edition, Academic Press, 2016. ISBN 978-0-12-800806-5
2. Engineering Optimization: Theory and Practice, S. S. Rao, John Wiley and Sons Inc, ISBN 978-0-470-18352-6.
Steven, C. Chapra.
3. Numerical Methods for Engineers. Seventh Edition, McGraw-Hill, 2018. ISBN 978-0-07-339796-2
4. John A. Trangenstein, Numerical Solution of Elliptic and Parabolic Partial Differential Equations, Cambridge University Press, 2013
5. K. W. Morton, D. F. Mayers, Numerical Solution of Partial Differential Equations, Second Edition, Cambridge University Press, 2005
|
|
Önerilen Okumalar/Materyaller
|
- P. Venkataraman, Applied Optimization with MATLAB Programming, John Wiley & Sons, Inc., 2009, ISBN: 978-0-470-08488-5
- Numerical Analysis by Timothy Sauer, 2006, Pearson;
- Numerical Methods for Engineers and Scientists: An Introduction with Applications using MATLAB by Gilat and Subramaniam, Wiley.
|
DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ
|
Yarıyıl Aktiviteleri
|
Sayı |
Katkı Payı % |
LO 1 | LO 2 | LO 3 | LO 4 | LO 5 | LO 6 |
| Katılım |
-
|
-
|
| Laboratuvar / Uygulama |
-
|
-
|
| Arazi Çalışması |
-
|
-
|
| Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği |
-
|
-
|
| Portfolyo |
-
|
-
|
| Ödev |
1
|
40
|
| Sunum / Jüri Önünde Sunum |
-
|
-
|
| Proje |
-
|
-
|
| Seminer/Çalıştay |
-
|
-
|
| Sözlü Sınav |
-
|
-
|
| Ara Sınav |
1
|
20
|
| Final Sınavı |
1
|
40
|
| Toplam |
3
|
100
|
| Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı |
2
|
60
|
| Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı |
1
|
40
|
| Toplam |
3 |
100 |
AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU
|
Yarıyıl Aktiviteleri
|
Sayı |
Süre (Saat) |
İş Yükü |
Teorik Ders Saati
(Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati) |
16
|
3
|
48
|
Laboratuvar / Uygulama Ders Saati
(Sınav haftası dahildir. 16 x uygulama/lab ders saati) |
-
|
-
|
-
|
| Sınıf Dışı Ders Çalışması |
14
|
4
|
56
|
| Arazi Çalışması |
-
|
-
|
-
|
| Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği |
-
|
-
|
-
|
| Portfolyo |
-
|
-
|
-
|
| Ödev |
5
|
8
|
40
|
| Sunum / Jüri Önünde Sunum |
-
|
-
|
-
|
| Proje |
-
|
-
|
-
|
| Seminer/Çalıştay |
-
|
-
|
-
|
| Sözlü Sınav |
-
|
-
|
-
|
| Ara Sınavlar |
1
|
16
|
16
|
| Final Sınavı |
1
|
20
|
20
|
| |
|
Toplam |
180
|
DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ
|
#
|
PÇ Sub |
Program Yeterlilikleri / Çıktıları
|
* Katkı Düzeyi
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
1 |
Matematik, fen bilimleri, matematiğe dayalı fizik, çok değişkenli matematik, türevsel denklemler, istatistik, optimizasyon ve lineer cebir konularında bilgi sahibidir; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanır.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
2 |
Karmaşık Mekatronik mühendisliği problemlerini saptar, tanımlar, formüle eder ve çözer; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçer ve uygular.
|
-
|
-
|
-
|
X
|
-
|
|
3 |
Algılayıcı, eyleyici, kontrol, donanım ve yazılım öğelerine sahip karmaşık bir elektromekanik sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlar; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygular.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
4 |
Mekatronik Mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirir, seçer ve kullanır; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanır.
|
-
|
-
|
-
|
X
|
-
|
|
5 |
Mekatronik Mühendisliği problemlerinin incelenmesi için deney tasarar, deney yapar, veri toplar, sonuçları analiz eder ve yorumlar.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
6 |
Mekatronik Mühendisliği disiplini içinde ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışır; bireysel çalışma sergiler.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
7 |
Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurar; etkin rapor yazar ve yazılı raporları anlar, tasarım ve üretim raporları hazırlar, etkin sunum yapar, açık ve anlaşılır talimat verir ve alır.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
8 |
Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi sahibidir; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçlarının farkındadır.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
9 |
Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilincine sahiptir; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibidir.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
10 |
Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi sahibidir; girişimcilik, yenilikçilik hakkında bilinçlidir; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi sahibidir.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
11 |
Bir yabancı dili kullanarak Mekatronik Mühendisliği ile ilişkili konularda, bilgi toplar ve meslektaşları ile iletişim kurar.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
12 |
İkinci yabancı dili orta düzeyde kullanır.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
13 |
Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilincindedir; bilgiye erişebilir, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izler ve kendini sürekli yeniler; insanlık tarihi boyunca oluşan bilgi birikimini Mekatronik Mühendisliği alanıyla ilişkilendirir.
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
*1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest
