Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Komputerowe wspomaganie w inżynierii materiałowej
Course of study:
2018/2019
Code:
CIM-2-104-BK-s
Faculty of:
Materials Science and Ceramics
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Biomateriały i kompozyty
Field of study:
Materials Science
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Filipek Robert (rof@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż. Filipek Robert (rof@agh.edu.pl)
dr inż. Kucza Witold (witek@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Tkacz-Śmiech Katarzyna (smiech@agh.edu.pl)
dr hab. Wierzba Bartłomiej (bwierzba@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej, a w szczególności modelowania na rozwój nowoczesnych technologii. Prawidłowo interpretuje i rozstrzyga problemy technologiczne z wykorzystaniem technik obliczeniowych. IM2A_K06, IM2A_K07 Completion of laboratory classes,
Test,
Examination,
Activity during classes
Skills
M_U002 IM2A_U07 Potrafi wykorzystać metody matematyczne oraz dobrać odpowiednie narzędzia komputerowe do rozwiązywania wybranych zagadnień technicznych i opracowania wyników badań IM2A_U07 Completion of laboratory classes,
Test,
Examination,
Activity during classes
M_U003 Potrafi sformułować model transportu masy, energii i pędu oraz zastosować odpowiednie warunki początkowe i brzegowe dla opisu wybranych technologii otrzymywania materiałów IM2A_U10 Completion of laboratory classes,
Test,
Examination,
Activity during classes
Knowledge
M_W001 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie matematyki wyższej obejmującą: m.in. wybrane równania różniczkowe zwyczaje i cząstkowe opisujące procesy transportu masy, energii i pędu; oraz istnienia i jednoznaczności problemów początkowych, brzegowych oraz początkowo-brzegowych. Posiada wiedzę w zakresie wykorzystania metod odwrotnych do wyznaczania wybranych współczynników transportowych modeli, zagadnień optymalizacji oraz metod ich rozwiązywania. IM2A_W01 Test,
Examination,
Activity during classes
M_W002 Ma wiedzę nt. technik i narzędzi programowania z wykorzystaniem programowania równoległego, wykorzystania maszyn wieloprocesorowych, klastrów obliczeniowych i innych zaawansowanych technik obliczeniowych. IM2A_W12 Completion of laboratory classes,
Test,
Examination,
Activity during classes
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Rozumie znaczenie wpływu inżynierii materiałowej, a w szczególności modelowania na rozwój nowoczesnych technologii. Prawidłowo interpretuje i rozstrzyga problemy technologiczne z wykorzystaniem technik obliczeniowych. + - - - - - - - - - -
Skills
M_U002 IM2A_U07 Potrafi wykorzystać metody matematyczne oraz dobrać odpowiednie narzędzia komputerowe do rozwiązywania wybranych zagadnień technicznych i opracowania wyników badań + - - - - - - - - - -
M_U003 Potrafi sformułować model transportu masy, energii i pędu oraz zastosować odpowiednie warunki początkowe i brzegowe dla opisu wybranych technologii otrzymywania materiałów + - - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma poszerzoną wiedzę w zakresie matematyki wyższej obejmującą: m.in. wybrane równania różniczkowe zwyczaje i cząstkowe opisujące procesy transportu masy, energii i pędu; oraz istnienia i jednoznaczności problemów początkowych, brzegowych oraz początkowo-brzegowych. Posiada wiedzę w zakresie wykorzystania metod odwrotnych do wyznaczania wybranych współczynników transportowych modeli, zagadnień optymalizacji oraz metod ich rozwiązywania. + - - - - - - - - - -
M_W002 Ma wiedzę nt. technik i narzędzi programowania z wykorzystaniem programowania równoległego, wykorzystania maszyn wieloprocesorowych, klastrów obliczeniowych i innych zaawansowanych technik obliczeniowych. + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

Wybrane równania różniczkowe zwyczaje i cząstkowe opisujące procesy transportu w inżynierii materiałowej.
Istnienie i jednoznaczność problemów początkowych, brzegowych oraz początkowo-brzegowych.
Zagadnienia optymalizacji i zagadnienia odwrotne w inżynierii materiałowej oraz metody ich rozwiązywania.
Specjalistyczne oprogramowanie do rozwiązywania zagadnień transportu oraz zagadnień odwrotnych.
Techniki i narzędzia programowania z wykorzystaniem programowania równoległego.
Wykorzystanie maszyn wieloprocesorowych, klastrów obliczeniowych i zaawansowanych technik obliczeniowych do rozwiązywania problemów.
Wybrane metody matematyczne oraz narzędzia komputerowe do rozwiązywania zagadnień technicznych i opracowania wyników badań.
Modele transportu masy, energii i pędu – warunki początkowe i brzegowe dla opisu wybranych technologii otrzymywania materiałów.
Sieci neuronowe wielowarstwowe i algorytmy uczenia się. Wykorzystanie sieci neuronowych do wyliczania parametrów procesów i właściwości fizykochemicznych.
Projektowanie procesów technologicznych; Operacje jednostkowe; Metoda „flowsheetingu”

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 143 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Examination or Final test 2 h
Realization of independently performed tasks 40 h
Participation in lectures 28 h
Participation in laboratory classes 28 h
Preparation for classes 40 h
Contact hours 5 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Podstawą oceny przedmiotu jest średnia ocena z egzaminu i laboratorium z następującymi wagami: 0.6 i 0.4. Ocena z laboratorium uwzględnia: wyniki kolokwiów, ocenę z projektu oraz ocenę za aktywność studenta na zajęciach.

Prerequisites and additional requirements:

Prerequisites and additional requirements not specified

Recommended literature and teaching resources:

1. M. Rappaz, M. Bellet, M. Deville, R. Snyder, Numerical Modelling in Materials Science and Engineering, Springer 2003.
2. H.P. Langtangen, Computational Partial Differential Equations, Springer; 2 wyd. 2003
3. A. Quarterioni, Numerical Models for Differential Problems, Springer 2009
4. Ullmann’s Modeling and Simulation, Wiley-VCH 2007
5. E.B. Tadmor, R.E. Miller, Modeling Materials: Continuum, Atomistic and Multiscale Techniques, Cambridge University Press 2012
6. J. Taler, P. Duda, Rozwiązywanie prostych I odwrotnych zagadnień przewodzenia ciepła, WNT 2003
7. D.A. McQuarrie, Matematyka dla przyrodników i inżynierów, tomy 1-3, PWN 2005
8. J. Grębosz, Symfonia C++ standard, Edition2000 2005

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None