FENG 346 | Ders Tanıtım Bilgileri - Makine Mühendisliği

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

Öğr. Gör. Dr. Musa Özgün Güleç

Öğretim Eleman(lar)ı

Öğr. Gör. Dr. Musa Özgün Güleç

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
#	İçerik	PÇ Sub	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 Kategorisi	Temel Ders	X
	Uzmanlık/Alan Dersleri
	Destek Dersleri
	İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
	Aktarılabilir Beceri Dersleri

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.

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

Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı	2	60
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı	1	40
Toplam

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)	16		0
Sınıf Dışı Ders Çalışması	14	3	42
Arazi Çalışması			0
Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği			0
Portfolyo			0
Ödev	7	8	56
Sunum / Jüri Önünde Sunum			0
Proje			0
Seminer/Çalıştay			0
Sözlü Sınav			0
Ara Sınavlar	1	14	14
Final Sınavı	1	20	20
		Toplam	180

#	PÇ Sub	Program Yeterlilikleri / Çıktıları	* Katkı Düzeyi
#	PÇ Sub	Program Yeterlilikleri / Çıktıları	1	2	3	4	5
1	Matematik, Fen Bilimleri, matematiğe dayalı fizik bilgisi, istatistik ve lineer cebir konularında kuramsal ve uygulamalı bilgileri, ve Makine Mühendisliği konularında yeterli bilgi sahibidir. Bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanır.		-	-	-	X	-
2	Karmaşık Makine Mühendisliği problemlerini saptar, tanımlar, formüle eder ve çözer; bu amaca uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçer ve uygular.		-	-	-	X	-
3	Isıl veya mekanik bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlar ve modern tasarım yöntemlerini seçer ve uygular.		X	-	-	-	-
4	Mühendislik 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	Karmaşık mühendislik problemlerinin veya Makine Mühendisliği araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlar, deney yapar, veri toplar, sonuçları analiz eder ve yorumlar.		-	-	-	-	-
6	Makine 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 Makine 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 Makine Mühendisliği alanıyla ilişkilendirir		-	-	-	-	-

FENG 346 | Ders Tanıtım Bilgileri

HAFTALIK KONULAR VE İLGİLİ ÖN HAZIRLIK ÇALIŞMALARI

DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ

AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU

DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ

YENİ GÜZELBAHÇE KAMPÜSÜMÜZ

KÜRESEL KARİYER

BİLİME KATKI

İNSANA DEĞER

TOPLUMA FAYDA