Alkalmazásorientált eszközök mérnököknek

magyar
Részletek

Tantárgy

Hírek

A számonkérések időpontjai:

  • ​március 22.: 1. zárthelyi dolgozat - EXCEL témakörből
  • május 3.:      2. zárthelyi dolgozat - MATLAB témakörből
  • május 10.:    pót ZH

Eredmény:

Az eredményebn 60%-os súllyal szerepelnek a zárthelyi dolgozatokra kapott jegyek és 40%-os súllyal a házi feladatra kapott jegyek.

Miről és kinek szól a tárgy

Tapasztalat szerint sok hallgatót elriasztanak az olyan szakmai feladatok, amelyek több-kevesebb számítógép programozást igényelnek – legyen szó akár önálló laboratórium, akár TDK munka, akár szakdolgozat ill. diplomaterv készítés során felmerülő feladatokról – mert ezek egy része az alapképzésben megismert programnyelvek segítségével csak nagy (és felesleges) idő- és munkaráfordítással oldható meg.

Többnyire mindenkinek rendelkezésére állnak azonban olyan szoftverek (egyszerűbb feladatokra Excel / VBA, összetettebb vagy szakmaspecifikus feladatokra Matlab és környezete) amelyekkel ezek a feladatok egyszerűen és – némi ismerkedés után – gyorsan megoldhatók.

A tárgy célja, hogy

  • legyőzze a hallgatókban a „programozzással járó” feladatokkal szemben esetleg jelen lévő távolságtartást;
  • olyan újrahasznosítható készségeket fejlesszen ki a hallgatókban, amelyek segítségével az Excel / VBA ill. a Matlab programcsomag adta lehetőségeket képesek lesznek kihasználni – akár későbbi szakmai életük során is;
  • eközben néhány, a mérnöki gyakorlatban felmerülő komplex probléma konkrét megoldási lépéseit bemutassa (egészen a szoftver rutinok kódolásának szintjéig), ezzel segítse a hallgatót a mérnöki problémák megoldási technikáinak rutinszerű elsajátításában.

VALAMENNYI KÉPZÉS (kivéve mérnök informatikus) HALLGATÓINAK AJÁNLOTT!

A konkrét mérnöki feladatok (ld. alább) megoldása közben a hallgatók elsajátítják többek között az alábbi eszközök használatát:

Excel:

  1. Adatbevitel, külső adatok importálása, és egyszerű, programozást nem igénylő munkalapműveletek. Legfontosabb munkalapfüggvények. Példák.
  2. Analysis Toolpak és Solver bővítmények kínálta lehetőségek. Példák.
  3. Makró rögzítés, szerkesztés, Visual Basic for Applications (VBA) környezet meghívása, e környezet lehetőségei: watch, debug.
  4. Excel VBA adattípusok. Az Excel legfontosabb objektumai (Application, Workbook, Worksheet, Chart, Range, stb.), tulajdonságaik és metódusaik használata. Példák.
  5. Vezérlők használata, Form-ok. Interaktív Chart-ok, eseménykezelés.
  6. Kommunikáció programok között.
  7. Tippek, trükkök.

Matlab:

  1. Áttekintés: Matlab fejlesztői környezet, toolbox-ok. Legalapvetőbb műveletek, utasítások ismertetése. Adattípusok, programszervezés, ciklusok és „vektorizált” műveletek.
  2. Grafikus ábrázolás. Felhasználói felület fejlesztése. (GUIDE) Callback-ek használata.
  3. Adatelemzési eljárások, interpoláció, statisztikai jellemzők számítása, fft, paraméterillesztési módszerek.
  4. Differenciálegyenletek megoldása.
  5. Optimalizálási eljárások használata (fminsearch, fmincon, genetikus algoritmus).
  6. Kommunikáció programok között.
  7. Tippek, trükkök a hatékony és gyors fejlesztéshez: Debugger, Profiler, Compiler használata.
  8. Differenciálegyenletek megoldása Simulink segítségével.

A gyakorlati feladatok, amelyek megoldási lépéseivel a hallgatók megismerkednek, például az alábbiak (ezek célja: illusztráció, nem villamoskari hallgatók se riadjanak el! + egyéb ötleteket, érdekes feladatokat szívesen fogadok!):

  1. Villamos fogyasztók osztályozása (klaszterezése) mérési adatok alapján
  2. Kisfeszültségű hálózati veszteség becslése mérések alapján (grafikus felületű villamos hálózatszámító program megvalósítása, fogyasztók sztochasztikus modellezése)
  3. Rövidtávú terhelésbecslés megvalósítása neurális hálózatok segítségével
  4. Villamos vontatás visszatápláló üzemi paramétereinek meghatározása mérések alapján
  5. Villamos – termikus modell (pl. ívkemence) paramétereinek illesztése mérések alapján
  6. Villamos hálózatok rendelkezésreállási mutatóinak számítása Monte-Carlo szimulációk segítségével
  7. Nagymennyiségű mérési adat feldolgozása, automatikus jelentéskészítés
  8. Feszültségletörés forrásának meghatározása (interaktív grafikus tranziens regisztrátum elemző szoftver készítése)
  9. Vezérelt fogyasztók modellezése, több célfüggvényt kielégítő vezérlése.
  10. Egyéb mérnöki területeken felmerülő feladatok, pl. kaszkádrendszerű elválasztó műveletek (pl. desztilláció) modellezése, műveleti paramétereinek becslése egyszerűsített számításokkal
  11. Egyebek.

A félév elején áttekintjük az Excel használatát, a munkalapfüggvényeket, majd rátérünk a VBA programozásra.
A félév második felében a Matlab programcsomaggal ismerkedünk meg, és sok hasznos fogást, trükköt elsajátítunk a félév végére.

A korábbi félévekhez hasonlóan az előadások anyaga (a vetített képernyő tartalommal együtt) wmv video file-ok formájában letölthető, és utólag is visszanézhető lesz.

Kérdések esetén állok rendelkezésre.

 


 

Idézet volt hallgatók leveleiből:

„…El kell mondanom azt is, hogy a Matlab és Excel makrók, programok írása a jelenlegi munkám során is óriási haszon, sőt még a saját otthoni elképzeléseim is sokszor Excel-ben valósulnak meg. Vagyis igen mély benyomást tett rám az, hogy … tanulhattam ezekről a dolgokról. A diplomatervezéskor az Excel-ben írandó … szoftver szükségességét azzal magyaráztuk volt, hogy az Excel az a program, amely olyan elterjedt, hogy szinte minden gépen rajta van. Tehát célszerű erre írni „alkalmazásokat”, mert nem kell külön szoftvert vennie a megrendelőnek. Ez a gondolat, mármint az Excel népszerűsége és elterjedt alkalmazása olyan mértékű itt az ELMŰ-nél (legalábbis régiós szinten), hogy bőven van eset, amikor a tanultakkal tudok orvosolni problémákat. …” 

".... A matlabos rész .... kapcsán csak annyit, hogy jelentős segítséget nyújtott egy tárgy házijának megoldásában. ....
A számonkérések könnyűek voltak, hiszen "csak" meg kellett tanulni az ellenőrző sort.
.... Az excel makró világa új volt számomra, sokat tanultam belőle, a matlabos rész is jelentős dolgokat mutatott nekem, hasznomra vált az integrálás-deriválás, lin.egyenletrendszer megoldásainak módszerei."További idézet egy hallgatóval való levelezésből:

"Csak röviden szeretnék egy jó visszajelzést adni, hogy nagyon hasznos volt nekem az Excel/Matlab tárgy tavasszal, mert most, a szakdolgozatom kapcsán, és így egyre jobban látom, hogy majd a munkám során is meghatározó különbséget jelent az excel hatékony kezelése. Tehát köszönöm, hogy volt lehetőség az egyetemen ezt elkezdeni!

...

Hát igen, amikor használni kell, akkor mindig felértékelődik a tudás :)  (Akkor fogalmazódott meg bennem, hogy írok Önnek, amikor az ipari konzulensem csodálkozva megkérdezte, hogy én meg hol tanultam VBA-t? Én meg mondhattam, hogy az egyetemen)"

"... ez egy baromi hasznos tárgy ..."

"Különösen hasznos tárgy, kötelező is lehetne. A képernyőfelvétel pedig sokat segít visszakeresni és megérteni a kicsit homályosabb dolgokat is."

"Nagyon megszerettem a Visual Basic-et, és őszintén mondom Ön sokkal érthetőbben elmondta a programozás lényegét, gondolkodásmódját, mint annak idején a C/C++ -t tanító tanáraim."

Házi feladat beküldése: 

Határidő / Deadline: 

péntek, 2016, május 20 - 12:00