DADES IDENTIFICATIVES 2015_16
Assignatura (*) SIMULACIÓ I OPTIMITZACIÓ DE PROCESSOS QUÍMICS Codi 20012031
Ensenyament
Enginyeria Química (1993)
 Cicle 2n
Descriptors Crèd. Crèd. teoria Crèd. pràctics Tipus Curs Període
6 4.5 1.5 Troncal Tercer 1Q
Llengua d'impartició
Català
Departament Enginyeria Química
Coordinador/a
HERRERO SABARTÉS, JUAN
 Adreça electrònica
Professors/es
Web
Descripció general i informació rellevant El desig de l'òptim (perfecció) és inherent als éssers humans. La recerca dels extrems inspira a muntanyencs, científics, matemàtics, i a la resta de la raça humana. La teoria matemàtica i la implementació pràctica de l'optimització (és a dir, la cerca d'estratègies òptimes) es va desenvolupar als anys seixanta (del segle passat), quan van aparèixer els ordinadors. Cada nova generació d'ordinadors permet atacar nous tipus de problemes i desenvolupar nous mètodes. L'objectiu de la teoria és la creació de mètodes fiables per a captar l'extrem d'una funció mitjançant un arranjament intel.ligent de les seves avaluacions (mesures). Aquesta teoria i la corresponent pràctica són de vital importància per a l'enginyeria moderna, en totes les etapes de disseny, i en general per a la planificació de processos, on l'optimització està implícitament o explícita incorporada en cada pas. La primera etapa d'aquest procés de disseny òptim consisteix en la identificació d'una oportunitat de millora, on intervé més la creativitat i la imaginació de l'individu. A continuació, cal modelar el problema prèviament identificat mitjançant un procés d'abstracció i l'assumpció de hipòtesis consistents, tot generant un model matemàtic que representi bé la realitat. La tercera etapa en el procés de disseny òptim és resoldre aquest model matemàtic d'optimització mitjançant els algorismes adients i/o utilitzant el programari disponible. Finalment, cal analitzar el resultat obtingut i revisar la validesa de les hipòtesis assumides, tenint sempre present que l'optimització és un procés de millora contínua que no s'ha de donar mai per acabat (si bé és cert que els enginyers hem de tenir sempre en compte la limitació dels recursos disponibles). L'objectiu principal de l'assignatura és, doncs, modelar i solucionar problemes de millora de la producció d'un procés químic, o altres processos relacionats de l'àmbit de l'enginyeria.
Com a conseqüència de l'extinció del pla d'estudi que estàs cursant, en aquesta assignatura només tindràs dret a examen. Per conèixer la data de realització de l'examen consulta a l'apartat d'horaris de les assignatures. En cas d'haver de sol·licitar convocatòria extraordinària recorda que per poder matricular aquest dret d'examen hauràs de presentar una sol·licitud a la secretaria del teu Campus/Centre.

Continguts
Tema Subtema
1. Introducció. Que és un problema d’optimització? Tipus de problemes d’optimització. Tècniques d’optimització, algorismes i programes d’ordinador. El programa i llenguatge de programació GAMS.
2. Optimització basada en el càlcul matemàtic. Problemes d’optimització sense restriccions: condicions necessàries i suficients d’òptim. Problemes d’optimització amb restriccions: model matemàtic general d’optimització; funció de Lagrange i multiplicadors de Lagrange; condicions necessàries i suficients d’òptim. Problemes de programació convexa
3. Programació lineal. El model matemàtic de programació lineal. Interpretació gràfica. Dualitat del model de programació lineal. L’algorisme símplex. Aspectes pràctics i aplicacions. Anàlisi de sensibilitat dels resultats.
4. Programació no lineal. Algoritmes numèrics per a problemes d’optimització amb una sola variable. Problemes amb més d’una variable, el mètode de Newton. Problemes multivariable amb restriccions; mètodes interiors per a problemes de programació convexa. Aspectes pràctics i aplicacions.
5. Programació discreta i mixta. Models d’optimització amb variables binàries i/o senceres. L’algoritme de branch & bound. Aspectes pràctics i aplicacions.
6. Problemes del camí més curt i programació dinàmica discreta. Representació simbòlica en forma de grafs. Algoritmes específics per a problemes del camí més curt. Planificació i control de projectes: diagrames CPM/PERT. Programació dinàmica discreta. Model matemàtic de programació lineal. Aplicacions.
7. Problemes de xarxes de flux. Representació en forma de grafs. Els problemes del transport, assignació, transbord, flux màxim i flux de cost mínim. Models matemàtics de programació lineal. El mètode símplex per a xarxes de flux. Aplicacions.

Atenció personalitzada
Descripció
L'atenció personalitzada en horari de classe es portarà a terme sempre que la força docent assignada a l'assignatura ho permeti.

Avaluació
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Qualsevol alumne que hagi suspès l'assignatura a la primera convocatòria, podrà demanar al professor, dins el termini d'una setmana des de la publicació de les qualificacions, fer un examen del tipus prova única a la segona convocatòria, amb un pes del 100% de la nota de l'assignatura. Altrament (si l'alumne no comunica res al professor), les qualificacions de l'Avantprojecte (25%) i del conjunt de les activitats pràctiques (24%) es tindran en compte a la segona convocatòria. El sistema d'avaluació contínua s'adaptarà aleshores a la segona convocatòria d'acord amb els següents factors de pes: 25% de l'Avantprojecte, 24% per a les activitats (programes de GAMS), i un 51% per a l'examen de segona convocatòria.


Fonts d'informació
Bàsica A. Brooke, D. Kendrick, A. Meeraus, R. Raman, R. E. Rosenthal, GAMS, GAMS: A User’s Guide, GAMS Development Corporation, 1998
Th. F. Edgar, D. M. Himmelblau, i L. S. Lasdon, Optimization of Chemical Processes, 2ª. ed., McGraw-Hill, New York, 2001
R.L. Rardin, Optimization in Operations Research, Prentice Hall, 1998

Complementària , Internet, ,
L. T. Biegler, I. E. Grossmann, i A. W. Westerberg, Systematic Methods of Chemical Process Design, Prentice Hall, Upper Saddle River, 1997
  • R. L. Rardin, Optimization in Operations Research, Prentice Hall, Upper Saddle River, 1998 (referència 1207.RAR, biblioteca ETSE/ETSEQ). El llibre té pàgina pròpia a Internet: http://gilbreth.ecn.purdue.edu/~rardin/oorbook/. Aquí podràs també trobar-hi exemples de programes de GAMS.
(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent