Основи інформаційних технологій і моделювання в галузі

Спеціальність: Харчові технології
Код дисципліни: 6.181.00.O.021
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Технологія органічних продуктів
Лектор: доц. Чайківський Т.В.
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Мета вивчення навчальної дисципліни полягає у забезпеченні студентам здобуття базових знань, розумінь і компетентностей щодо основ інформаційних технологій в галузі, розуміння суті моделювання та його завдань.
Завдання: Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми технічного і технологічного характеру, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов у виробничих умовах підприємств харчової промисловості та ресторанного господарства та у процесі навчання, що передбачає застосування теоретичних основ і методів харчових технологій. Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей: загальні компетентності: 1. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності 2. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями. 3. Навички використання інформаційних та комунікаційних технологій. 4. Здатність до пошуку та аналізу інформації з різних джерел. 5. Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт. фахові компетентності: 1. Здатність управляти технологічними процесами з використанням технічного, інформаційного та програмного забезпечення
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання: РН1: ПР1 Знати і розуміти основні концепції, теоретичні та практичні проблеми в галузі харчових технологій. РН2: ПР2 Проводити пошук та обробку науково-технічної інформації з різних джерел та застосовувати її для вирішення конкретних технічних і технологічних завдань. РН3: ПР3 Виявляти творчу ініціативу та підвищувати свій професійний рівень шляхом продовження освіти та самоосвіти. РН4: ПР4 Уміти застосовувати інформаційні та комунікаційні технології для інформаційного забезпечення професійної діяльності та проведення досліджень прикладного характеру РН5: КОМ1 Підвищувати ефективність роботи шляхом поєднання самостійної та командної роботи. РН6: КОМ2 Вміти доносити результати діяльності до професійної аудиторії та широкого загалу з метою донесення ідей, проблем, рішень і власного досвіду у сфері харчових технологій
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Іноземна мова за професійним спрямуванням Математика ч. 2 Основи наукових досліджень Обладнання харчових виробництв Автоматизація виробничих процесів Виконання кваліфікаційної роботи бакалавра
Короткий зміст навчальної програми: Основні поняття інформаційних технологій та їх застосування в галузі. Використання інформаційних технологій для моделювання та оптимізації технологічних процесів .Математична теорія експерименту. Основні принципи організації та первинної обробки даних експерименту. Основні принципи побудови регресійних моделей. Аналіз та опис процесів в потоці. Методи оптимізації.
Опис: Вступ. Предмет і задачі дисципліни. Тема 1. Основні поняття методу моделювання § 1. Моделювання і моделі. § 2. Моделі матеріальні та мисленні. § 3. Математичні моделі. § 4. Основні вимоги до процесу моделювання. Тема 2. Способи моделювання § 1. Теорія подібності. § 2. Аналогія. § 3. Аналого-обчислювальні машини. § 4. Математичне моделювання. Тема 3. Технологічний процес як система § 1. Два підходи до опису системи. § 2. Структура математичного опису при структурному підході. § 3. Емпіричні моделі. Тема 4. Деякі особливості моделей і задач математичного моделювання § 1. Про точність моделі. § 2. Параметри моделі. § 3. Моделі суцільних середовищ та псевдогомогенні моделі. § 4. Лімітуюча ста¬дія. § 5. Об’єкти із зосередженими та розподіленими па¬ра¬метрами. § 6. Кінцеві та диференційні рівняння. Тема 5. Елементи теорії експерименту § 1. Випадкова величина. § 2. Основні властивості функції f(u). § 3. Нормальні випадкові величини. § 4. Числові характеристики випадкової величини. § 5. Основні властивості математичного сподівання та дисперсії. § 6. Залежні та незалежні випадкові ве¬личини. § 7. Кореляція. Тема 6. Статистичні оцінки і перевірка гіпотез § 1. Генеральна сукупність і вибірка. § 2. Перевірка статистичних гіпотез: помилки І та ІІ роду, критерії. Тема 7. Метод найменших квадратів § 1. Перевірка гіпотези відносно рівнянь регресії. § 2. Нелінійне оцінювання. Тема 8. Планування експерименту § 1. Пасивний і активний експеримент. § 2. Плани першого порядку. § 3. Плани 2-го порядку. § 4. Перевірка гіпотез в плануванні експерименту. § 5. Інтерпретація рівнянь регресії. § 6. Інші постановки задач планування експерименту. Тема 9. Аналіз та опис процесів в потоці § 1. Потоки в апаратах безперервної дії. § 2. Складність структури потоку. § 3. Моделі ідеальних потоків. § 4. Про реалістичність ідеальних потоків. § 5. Складні реакції в ідеальних апаратах. Тема 10. Оптимізація технологічних процесів § 1. Формування задачі оптимізації: критерії оптимізації, обмеження, оптимізуючі фактори. § 2. Методи оптимізації: перебір, сканування, дихотомія, “золотого січення”, покоординатний спуск, крутого сходження, метод градієнта, випадковий пошук.
Методи та критерії оцінювання: Основними методами діагностики знань є: поточний (ПК) і семестровий контроль (СК), який здійснюється з навчального матеріалу, обсяг якого визначений робочою програмою дисципліни за семестр. Поточний контроль здійснюється під час лекцій і лабораторних занять з метою перевірки рівня засвоєння теоретичних і практичних знань та умінь студента. ПК проводиться у формі: письмово-усного експрес-контролю та захисту лабораторних робіт. Семестровий контроль проводиться у формі заліку (ДЗ). Залік – це форма СК результатів навчання студента з навчальної дисципліни за семестр.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль (40%) — контрольна робота, усне опитування Підсумковий контроль (60%) — диференційований залік
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70–50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–00 балів («незадовільно») – виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Буйницька О. П. Інформаційні технології та технічні засоби навчання. Навч. посіб. – К.: Центр учбової літератури, 2012. – 240 с. 2. Numerical Modeling of Chemical Technological Processes Using CHEMCAD Simulation Software / Гузьова І. О., Нагурський А. О., Атаманюк В. М./ Навчальний посібник. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2021. 140 с. 3. Пінчук С. Й. Організація експерименту при моделюванні та оптимізації технічних систем: навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл. / С. Й. Пінчук . — Вид. 2-ге, переробл. і доповн. — Дніпропетровськ : РВА "Дніпро-VAL", 2009. — 289 c. 4. Чайківський Т.В. Навчально-методичний комплекс з навчальної дисципліни Основи інформаційних технологій і моделювання в галузі https://vns.lpnu.ua/course/view.php?id=1834 5. Чайківський Т.В. Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни «Основи інформаційних технологій і моделювання в галузі» для студентів першого (бакалавр) рівня вищої освіти спеціальності 181 «Харчові технології». Львів: НУ “Львівська політехніка” –2024, -45с. 6. Чайківський Т.В. Методичні вказівки до самостійної робіти з дисципліни «Основи інформаційних технологій і моделювання в галузі» для студентів першого (бакалавр) рівня вищої освіти спеціальності 181 «Харчові технології». Львів: НУ “Львівська політехніка” –2024, -55с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).