Σύντομη περιγραφή του μαθήματος

Υπολογιστικά Εργαλεία και Λογισμός στην Επιχειρησιακή Έρευνα | Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ. Διάλεξη 1: Εισαγωγή στη γλώσσα προγραμματισμού Python. Διάλεξη Παρουσίαση και λειτουργικότητα των βασικότερων τύπων δεδομένων. Διάλεξη 3: Συναρτήσεις και δομές ελέγχου ροής. Διάλεξη 4: Είσοδος και έξοδος δεδομένων σε αρχεία. Διάλεξη 5: Βιβλιοθήκες για την επεξεργασία και και την δημιουργία των δεδομένων. Διανύσματα και πράξεις με αυτά με τις βιβλιοθήκες NumPy/SciPy, o Επεξεργασία και λειτουργικότητα των δομών δεδομένων της βιβλιοθήκης Pandas. Διάλεξη 6: Η βιβλιοθήκη Matplotlib για την οπτικοποίηση των δεδομένων. Διάλεξη 7: Διασύνδεση με τις βιβλιοθήκες επίλύσης προβλημάτων επιχειρησιακής έρευνας/Τα συστατικά ενός μοντέλου στην CPLEX, Gurobi , PuLP. Εφαρμογές στην επιχειρησιακή έρευνα. Διάλεξη 8:Το πρόβλημα της βέλτιστης χωροθέτησης αποθηκών. Διάλεξη 9:Το πρόβλημα της βέλτιστης ροής μεταξύ κόμβων της εφοδιαστικής αλυσίδας. Διάλεξη 10:Το πρόβλημα της βέλτιστης διανομής προϊόντων, το πρόβλημα του πλανώδιου πωλητή. Διάλεξη 11:Το πρόβλημα της βέλτιστης το πρόβλημα της μεταφοράς και μεταφόρτωσης. Διάλεξη 12:Το πρόβλημα της λειτουργίας αποθηκευτικών χώρων, τη διαχείριση διανομής προϊόντων. Με την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές αναμένεται: Να έχουν κατανοήσει τις βασικές αρχές προγραμματισμού με την γλώσσα Python Να εξασκηθούν σε βασικές βιβλιοθήκες επεξεργασίας παρουσίασης και διαχείρισης δεδομένων όπως οι βιβλιοθήκες Pandas, NumPy/SciPy,Matplotlib. Να έχουν κατανοήσει τις βασικές αρχές διασύνδεσης της γλώσσας Python με λογισμικά βελτιστοποίησης για την λύση προβλημάτων της Επιχειρησιακής Έρευνας. Να εξασκηθούν στην ανάλυση και αντιμετώπιση πραγματικών προβλημάτων και μελετών περιπτώσεων (case studies) με έμφαση σε προβλήματα διαχείριση εφοδιαστικής αλυσίδας και σε προβλήματα διαχείριση αερομεταφορών  Να επιλύουν προβλήματα και μελέτες περίπτωσης με χρήση εξειδικευμένων πληροφοριακών συστημάτων στο περιβάλλον της γλώσσας Python και να χρησιμοποιούν τους solver Gurobi, CPLEX, PuLP, Pyomo και GLPK. Nα χρησιμοποιούν τη διαδικτυακή εφαρμογή ελεύθερου λογισμικού και ανοιχτού κώδικα Jupyter Notebook για την παρουσίαση και εκτέλεση των μελετών περιπτώσεων (case studies). Γενικές Ικανότητες. Λαμβάνοντας υπόψη τις γενικές ικανότητες που πρέπει να έχει αποκτήσει ο πτυχιούχος (όπως αυτές αναγράφονται στο Παράρτημα. Διπλώματος και παρατίθενται ακολούθως) σε ποια / ποιες από αυτές αποσκοπεί το μάθημα;. Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών. Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις. Λήψη αποφάσεων. Αυτόνομη εργασία. Ομαδική εργασία. Εργασία σε διεθνές περιβάλλον. Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον. Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών. Σχεδιασμός και διαχείριση έργων. Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα. Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον. Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου. Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής. Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης……Άλλες………. Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών. Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις. Λήψη αποφάσεων. Αυτόνομη εργασία. Ομαδική εργασία. Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής. Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης. Διάλεξη 13: Πρόβληματα διαχείρισης αερομεταφορών. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΜΕΡΟΣ. Εργαστήριο 1: Εισαγωγή στο περιβάλλον Python /Jupiter Notebooks. Εγκατάσταση λογισμικού μέσω του Anacondas, Python/Jupiter Notebooks. Μεταβλητές στην Python. Εκφράσεις Λογικές εκφράσεις. Είσοδος / Έξοδος Εργαστήριο 2: Δομές δεδομένων. Εγγραφές. Πλειάδες. Αλφαριθμητικά. Λίστες. Σύνολα. Ακολουθίες. Λεξικά. Συνοπτικοί πίνακες λειτουργιών στις βασικότερες δομές δεδομένων. Εργαστήριο 3: Οι δομές ελέγχου ροής (Functions, Control Flow). Η ακολουθία εντολών. H δομή της απόφασης (Η δομή if‐else). Η δομή της απόφασης με πολλαπλές επιλογές (Η δομή if‐elif‐else). Δομή επανάληψης (Η δομή for /Η δομή while /Η δομή do while) . Εργαστήριο 4: Συναρτήσεις : Ενσωματομένες συναρτήσεις. Συναρτήσεις οριζόμενες απο τον χρήστη. Συναρτήσεις μιας & πολλών παραμέτρων. Συναρτήσεις που επιστρέφουν & δεν επιστρέφουν τιμές. Εργαστήριο 5 : Είσοδος και έξοδος δεδομένων σε αρχεία. Άνοιγμα και κλείσιμο αρχείου. Λειτουργίες εγγραφής. Λειτουργίες ανάγνωσης. Λειτουργίες επανάληψης σε αρχεία. Εγγραφή και ανάγνωση ολόκληρων δομών και αποθήκευση σε δυαδικά αρχεία (pickle). Εγγραφή και ανάγνωση ολόκληρων δομών και αποθήκευση σε αρχείο κειμένου τύπου csv. Εγγραφή και ανάγνωση ολόκληρων δομών και αποθήκευση σε αρχείο δομής JSON. Εργαστήριο 6: Επεξεργασία δεδομένων μέσω των βιβλιοθήκών NumPy/Scipy, Pandas. Πράξεις και απαραίτητες συναρτήσεις για την υλοποίηση των προβλημάτων με διανύσματα και πίνακες δεδομένων. Εργαστήριο 7: Οπτικοποίηση δεδομένων μέσω της βιβλίοθήκης Matplotlib. Δημιουργία , μορφοποίηση αποθήκευση χρήσιμων γραφημάτων με τη βοήθεια της βιβλιοθήκης. Ενδεικτικά γραφήματα : Ιστογράμμα , BoxPlot, Πίτας, Διασποράς, Γραμμής, Περιοχής. Εργαστήριο 8: Διασύνδεσης της γλώσσας Python με λογισμικά βελτιστοποίησης για την λύση προβλημάτων της Επιχειρησιακής Έρευνας CPLEX Optimization Modeling using Python Gurobi Optimization Modeling using Python, PuLP Optimization Modeling using Python Pyomo Optimization Modeling using Python GLPK Optimization Modeling using Python. ΕΠΙΛΥΣΗ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ. Εργαστήριο 9:Το πρόβλημα της βέλτιστης χωροθέτησης αποθηκών. Εργαστήριο 10:Το πρόβλημα της βέλτιστης ροής μεταξύ κόμβων της εφοδιαστικής αλυσίδας. Εργαστήριο 11:Το πρόβλημα της βέλτιστης διανομής προϊόντων, το πρόβλημα του πλανώδιου πωλητή. Εργαστήριο 12:Το πρόβλημα της μεταφοράς και μεταφόρτωσης. Εργαστήριο 13:Το πρόβλημα της λειτουργίας αποθηκευτικών χώρων, της διαχείρισης διανομής προϊόντων.


Στον Άβακα θα βρεις εξειδικευμένους καθηγητές που κάνουν φροντιστήριο και ιδιαίτερα μαθήματα στα Υπολογιστικά Εργαλεία και Λογισμός στην Επιχειρησιακή Έρευνα του τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας