Інтелектуальні технології керування
Спеціальність: Комп'ютеризовані системи управління та автоматика
Код дисципліни: 7.174.06.O.001
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Комп'ютеризовані системи автоматики
Лектор: Наконечний М.В.
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
інтегральна компетентність:здатність розв’язувати складні задачі і проблеми автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій у професійній діяльності та/або у процесі навчання, що передбачає проведення досліджень та/або провадження інноваційної діяльності та характеризується комплексністю та невизначеністю умов і вимог
загальні компетентності:
ЗК1. Здатність проведення досліджень на відповідному рівні.
ЗК3. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.
фахові компетентності:
СК1. Здатність здійснювати автоматизацію складних технологічних об’єктів та комплексів, створювати кіберфізичні системи на основі інтелектуальних методів управління та цифрових технологій з використанням баз даних, баз знань, методів штучного інтелекту, робототехнічних та інтелектуальних мехатронних пристроїв.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
РН01 Створювати системи автоматизації, кіберфізичні виробництва на основі використання інтелектуальних методів управління, баз даних та баз знань, цифрових та мережевих технологій, робототехнічних та інтелектуальних мехатронних пристроїв.
РН05. Розробляти комп’ютерно-інтегровані системи управління складними технологічними та організаційно-технічними об’єктами, застосовуючи системний підхід із врахуванням нетехнічних складових оцінки об’єктів автоматизації.
РН12. Збирати необхідну інформацію, використовуючи науково-технічну літературу, бази даних та інші джерела, аналізувати і оцінювати її.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Проектування та програмування мікропроцесорних пристроїв автоматики
Цифрові методи обробки сигналів
Короткий зміст навчальної програми: У навчальній дисципліні „Інтелектуальні технології керування” розглядаються методи побудови систем автоматичного керування з використанням штучних нейронних мереж та елементів нечіткої логіки, проводиться аналіз основних підходів до побудови та навчання таких мереж, а також алгоритмів їх реалізації.
Опис: 1. Вступ. Тенденції розвитку технологій інтелектуального керування.
2. Нелінійні системи автоматичного керування.
3. Особливості реалізації контролерів з використанням методів лінійної теорії автоматичного керування Особливості використання методу кореневого годографа для синтезу контролерів
4. Реалізація ПІД-закону керування з використанням частотних характеристик об’єкта.
5. Особливості побудови і навчання послідовної схеми нейронногокерування.
6. Побудова і навчання паралельної схеми нейроннгого керування
7. Побудова нейронних мереж, способи і алгоритми їх навчання.
8. Статичні і динамічні нейронні мережі.
9. Способи та алгоритми навчання нейронних мереж.
10. Побудова контролерів на базі штучних нейронних мереж.
11. Способи навчання нейронних контролерів.
12. Особливості синтезування нейронних контролерів з використанням адаптивних методів навчання мережі.
13. Синтез нейронного ПІД-контролера з використанням адаптивних методів навчання.
14. Ідентифікація об’єктів керування.
15. Параметрична ідентифікація математичної моделі нелінійного об’єкта на основі моделі в просторі станів і нелінійної моделі із зовнішнім входом.
Методи та критерії оцінювання: Поточний та заліковий контроль.
Методи оцінювання знань: вибіркове усне опитування перед початком занять; фронтальне стандартизоване опитування за картками, тестами протягом 5-10 хв; фронтальна переві-рка виконаних домашніх завдань, контрольних робіт тощо
Критерії оцінювання результатів навчання: Критеріями оцінювання результатів навчання є:
– характер засвоєння вже відомого знання (рівень усвідомлення, міцність запам'ятовування, обсяг, повнота і точність знань);
– якість виявленого студентом знання, логіка мислення, аргументація, послідовність і самостійність викладу, культура мовлення;
– ступінь оволодіння вже відомими способами діяльності, уміннями і навичками застосування засвоєних знань на практиці;
– оволодіння досвідом творчої діяльності;
– якість виконання роботи (зовнішнє оформлення, темп виконання, ретельність).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. П.Ф. Гоголюк, Т.М. Гречин. Теорія автоматичного керування, Львів. Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2009р.
2. Бодянский Е. В. Искусственные нейронные сети: архитектуры, обучение, применения / Бодянский Е. В., Руденко О. Г. - Харьков: Телемех, 2004.
3. М.Наконечний, О. Івахів, Ю.Наконечний Нейромережеві системи керування нелінійними об’єктами. Львів-2017
4.О.Івахів, М.Наконечний. Основи побудови систем керування з нечіткою логікою. Львів-2017
5.М.Наконечний, О.Івахів, Ю.Наконечний Моделювання та симулювання штучних нейронних мереж. Львів-2022.
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).