Περιεχόμενο Μαθημάτων

ΧΕΙΜΕΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ

Ρομποτικά Συστήματα και Μηχανισμοί 

Ιστορική αναδρομή ρομποτικών συστημάτων. Ομογενείς μετασχηματισμοί, κινηματική ανάλυση επενεργητών, προβλήματα ελέγχου θέσης, ταχύτητας και δύναμης. Εναέρια, επίγεια, υποβρύχια ρομποτικά συστήματα: χαρακτηριστικά και επιλεγμένα θέματα ελέγχου. Αυτονομία και πλοήγηση ρομποτικών οχημάτων. Βιομιμητισμός.

Προχωρημένα Θέματα Βελτιστοποίησης

Εισαγωγή, Ανάλυση κυρτότητας, Μη γραμμική βελτιστοποίηση, Εφαρμογές μη γραμμικού προγραμματισμού, Απόλυτη βελτιστοποίηση προβλημάτων μη γραμμικού προγραμματισμού, Μικτός ακέραιος γραμμικός και μη γραμμικός προγραμματισμός, Εφαρμογές, Συνδυαστική βελτιστοποίηση, Ευρετικοί αλγόριθμοι, Αλγόριθμοι τοπικής αναζήτησης, Μεθευρετικοί και εξελικτικοί αλγόριθμοι.

Προχωρημένα Θέματα Υπολογιστικής Μηχανικής

Ενεργειακές μέθοδοι και μέθοδοι μεταβολών για την αριθμητική προσέγγιση της λύσης μερικών διαφορικών εξισώσεων. Προβλήματα ελαστικότητας, θερμότητας και συνδυασμένων πεδίων. Μέθοδοι πεπερασμένων και συνοριακών στοιχείων. Προγραμματισμός μεθόδων και χρήση προγραμμάτων ελεύθερου λογισμικού. Επίδειξη εμπορικών προγραμμάτων. Επανάληψη γραμμικών προβλημάτων και επέκταση στα συνηθισμένα μη γραμμικά προβλήματα (γεωμετρική μη γραμμικότητα, υλικού και συνόρου με τα προβλήματα επαφής). Επέκταση σε νεότερες μεθόδους που ενσωματώνουν μεγάλα δεδομένα και τεχνητή νοημοσύνη (βαθιά μάθηση) στην υπολογιστική μηχανική.

Εφαρμογές Μηχανικής Δεδομένων και Γνώσης

ΜΕΡΟΣ Α (Εισαγωγή στην Επιστήμη των Δεδομένων): επιστήμη των δεδομένων (Data Science), είδη δεδομένων και κλίμακες μέτρησης, μεγάλα δεδομένα (Big Data) και σχετικές τεχνολογίες, αποθήκες δεδομένων και συστήματα άμεσης αναλυτικής επεξεργασίας (OLAP), προεπεξεργασία δεδομένων. ΜΕΡΟΣ Β (Οργάνωση, Ολοκλήρωση και Διασύνδεση Δεδομένων και Γνώσης): συστήματα οργάνωσης γνώσης, σημασιολογικά δεδομένα και σχετικές τεχνολογίες, σημασιολογική ολοκλήρωση δεδομένων, μηχανική οντολογιών, σημασιολογικός ιστός, διασυνδεδεμένα δεδομένα, βάσεις και γραφήματα γνώσης. ΜΕΡΟΣ Γ (Εξόρυξη Γνώσης και Μηχανική Μάθηση): μηχανική γνώσης, εξόρυξη δεδομένων και γνώσης, τεχνητή νοημοσύνη, μηχανική μάθηση, συσταδοποίηση, ταξινόμηση, σημαντικά ζητήματα μηχανικής μάθησης (ηθική, μεροληψία, διακρίσεις, διαφάνεια, αιτιότητα, αναπαραγωγιμότητα), αξιολόγηση απόδοσης μοντέλων μηχανικής μάθησης, παραγωγική τεχνητή νοημοσύνη, μεγάλα γλωσσικά μοντέλα, μηχανική προτροπών.

Εφαρμοσμένη Χρηματοοικονομική Διοίκηση

Χρηματοοικονομικοί στόχοι επιχειρήσεων και οργανισμών. Ο πολυδιάστατος χαρακτήρας των χρηματοοικονομικών αποφάσεων. Χρηματοοικονομική μοντελοποίηση. Αναλυτικές μεθοδολογίες λήψης χρηματοοικονομικών αποφάσεων. Αξιολόγηση χρηματοοικονομικών επιδόσεων επιχειρήσεων και οργανισμών. Εναλλακτικές μορφές χρηματοδότησης.

Πολυκριτήρια Συστήματα Αποφάσεων

Μοντελοποίηση προτιμήσεων. Συνεπής οικογένεια κριτηρίων. Πολυκριτήρια θεωρία αξίας. Σχέσεις υπεροχής. Πολυκριτήρια βελτιστοποίηση. Εκμάθηση προτιμήσεων και αναλυτική-συνθετική προσέγγιση. Διαδικασίες προσομοίωσης και ανάλυση ευρωστίας. Ανάλυση αποδοτικότητας. Παραδείγματα εφαρμογών.

Ερευνητική Μεθοδολογία

Διαμόρφωση ερευνητικών ερωτημάτων και υποθέσεων. Σχεδιασμός επιστημονικής έρευνας. Ποσοτικές, ποιοτικές και μικτές μεθοδολογικές προσεγγίσεις συλλογής/αξιολόγησης δεδομένων. Τεχνικές συλλογής δεδομένων, μέθοδοι δειγματοληψίας, αξιοπιστία και εγκυρότητα. Συγγραφή και παρουσίαση επιστημονικών άρθρων, δομή διατριβής και διαδικασία αξιολόγησης (peer review). Ηθική και δεοντολογία της έρευνας. Διαχείριση ερευνητικών δεδομένων και ανοικτή επιστήμη.

ΕΑΡΙΝΟ ΕΞΑΜΗΝΟ

Προχωρημένα Θέματα Ενεργειακών και Περιβαλλοντικών Συστημάτων

Εισαγωγή στο ενεργειακό πρόβλημα. Μορφές ενέργειας και ενεργειακές ανάγκες. Αρχές ενεργειακής ανάλυσης και ενεργειακής αποδοτικότητας παραγωγικών συστημάτων. Ενεργειακό σύστημα. Ενεργειακό ισοζύγιο. Ορθολογική χρήση και εξοικονόμηση ενέργειας. Ηλεκτρικά δίκτυα και αποθήκευση ενέργειας. Παραγωγή ενέργειας με χρήση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ). ΑΠΕ και περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Τεχνικές, οικονομικές και περιβαλλοντικές παράμετροι αξιολόγησης εφαρμογών ΑΠΕ. Περιορισμοί στην παραγωγή ενέργειας από ΑΠΕ. «Ευφυή» υλικά σε ενεργειακές και περιβαλλοντικές διατάξεις.

Μοντελοποίηση και Προσομοίωση Κατεργασιών 

Αναλυτικές και αριθμητικές μέθοδοι προσομοίωσης μηχανουργικών κατεργασιών. Λογισμικά προσομοίωσης. Εφαρμογές μεθόδου πεπερασμένων στοιχείων σε κατεργασίες κοπής και κατεργασίες διαμόρφωσης. Ανάπτυξη λογισμικών προσομοίωσης με χρήση γλώσσας προγραμματισμού (Fortran, VB, C++). Συστήματα CAD για μοντελοποίηση κατεργασιών. Σχεδιασμός κοπτικών εργαλείων. Βελτιστοποίηση μηχανουργικών κατεργασιών με κριτήρια τη μείωση της φθοράς των εργαλείων και την πιστότητα των κατεργασμένων επιφανειών. Προσομοίωση βασισμένη σε εξειδικευμένες μετρήσεις.

Ειδικά Θέματα Συστημάτων Παραγωγής

Εισαγωγή. Μέτρα απόδοσης συστημάτων αναμονής, ευστάθεια, νόμος του Little, ανασκόπηση θεωρίας πιθανοτήτων. Διαδικασία Poisson, αλυσίδες Markov, συστήματα γέννησης-θανάτου και απλά μη Μαρκοβιανά συστήματα. Ανοικτά και κλειστά δίκτυα Jackson ως προσεγγίσεις συστημάτων παραγωγής. Βελτιστοποίηση υπό περιορισμούς και εφαρμογές στον σχεδιασμό παραγωγής. Ιεραρχικός προγραμματισμός παραγωγής. Η προσέγγιση του Προγραμματισμού Απαιτήσεων Υλικών (MRP I – Material Requirements Planning). Συγκεντρωτικός προγραμματισμός παραγωγής (aggregate planning), κύριο πρόγραμμα παραγωγής (master production scheduling), ο αλγόριθμος MRP, προγραμματισμός δυναμικότητας (capacity planning). Βασικές αρχές συστημάτων έλξης. Πολιτικές ελέγχου και σχεδίαση απλών συστημάτων έλξης.

Ειδικά Θέματα Προβλέψεων

Ακμάζουσες και παρακμάζουσες οικονομίες. Η λογική της δράσης των οργανωμένων ομάδων ειδικών ιδιωτικών συμφερόντων. Οι επιπτώσεις από την δράση των οργανωμένων ιδιωτικών ομάδων. Επιβραδυντές στην υιοθέτηση καινοτομιών και νέων τεχνολογιών σε μια οικονομία. Ανεπτυγμένες δημοκρατίες μετά τον Β’ παγκόσμιο πόλεμο. Ενοποίηση επικρατειών και εξωτερικό εμπόριο. Ανισότητα, διακρίσεις και ανάπτυξη. Στασιμοπληθωρισμός, ανεργία, επιχειρηματικοί κύκλοι και ανάπτυξη.

Εφαρμοσμένο Μάρκετινγκ

Το μάθημα εστιάζει στην αξιοποίηση προηγμένων ποσοτικών και αναλυτικών μεθόδων για τη μελέτη και υποστήριξη αποφάσεων μάρκετινγκ. Εξετάζονται μοντέλα συνολικής και ατομικής αντίδρασης της αγοράς, ανάπτυξης νέων προϊόντων, Conjoint Analysis, τμηματοποίησης, στόχευσης και τοποθέτησης, καθώς και μέθοδοι πρόβλεψης, διαφήμισης και τιμολόγησης. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη σύνδεση της θεωρίας με την εμπειρική έρευνα, στην ανάλυση πραγματικών δεδομένων και στην κριτική επιλογή κατάλληλων μεθοδολογικών προσεγγίσεων για τη διερεύνηση σύνθετων προβλημάτων μάρκετινγκ.

Μέθοδοι Υπολογιστικών Μαθηματικών για Μηχανικούς

Το μάθημα εστιάζει στην ανάπτυξη, ανάλυση και υλοποίηση προχωρημένων αλγορίθμων για την επίλυση σύνθετων υπολογιστικών προβλημάτων. Άμεσες μέθοδοι επίλυσης γραμμικών συστημάτων (Παραγοντοποίηση LU και  τεχνικές οδήγησης, ανάλυση Cholesky και QR). Επαναληπτικές μέθοδοι (Jacobi, Gauss-Seidel και SOR) και μέθοδοι υποχώρων Krylov (αλγόριθμοι συζυγών κλίσεων (Conjugate Gradient και GMRES). Αριθμητικές μέθοδοι για συνήθεις διαφορικές εξισώσεις (μέθοδοι Runge-Kutta και πολυβηματικές μέθοδοι (Adams-Bashforth, Adams-Moulton)). Άκαμπτα προβλήματα. Αριθμητικές μέθοδοι για μερικές διαφορικές εξισώσεις (μέθοδοι πεπερασμένων διαφορών και μέθοδοι πεπερασμένων όγκων) και εφαρμογές.

Φιλοσοφική Διερεύνηση της Τεχνολογικής και Κοινωνικής Ανάπτυξης

Ανάδειξη της λογικής της ιστορίας της ερευνητικής και τεχνολογικής δραστηριότητας, εντός της ανάπτυξης της κοινωνίας ως ολότητας∙ αποκάλυψη των νομοτελειών-τάσεων αυτής της δραστηριότητας στην αντιφατική κλιμάκωση του κοινωνικά και τεχνολογικά διαμεσολαβημένου εξωσωματικού μεταβολισμού-μετασχηματισμού της φύσης. Η υπαγωγή σε ιδιοτελείς σκοπιμότητες, αντίθετες στη λογική της έρευνας και των πραγματικών αναγκών, οδηγεί στις πρώτες. Οι δεύτερες ωριμάζουν με την καθολικοποίηση-δημιουργική επαναστατικοποίηση των ιδεατών και υλικών όρων αυτού του μετασχηματισμού, γεγονός που συνδέει επιτακτικά τον αγώνα για την επιστημονική αλήθεια με την προοπτική ενοποίησης της ανθρωπότητας.