Ročníkový projekt (FSI-KRR)

Cílem předmětu je rozvíjet projektové, analytické a prezentační dovednosti při řešení komplexní inženýrské úlohy.

• Naučit studenty pracovat v prostředí simulujícím inženýrský projekt a komunikaci se zadavatelem.

• Procvičit aplikaci statistiky, datové analýzy a optimalizačních metod na praktických úlohách.

• Rozšířit schopnosti v matematické statistice a operačním výzkumu (včetně modelování toků v síti a scénářové optimalizace).

• Rozvíjet týmovou spolupráci, argumentaci, kritické myšlení a prezentační dovednosti.

• Seznámit studenty s projektovým řízením, plánováním etap, odhadováním pracnosti jednotlivých činností na projektu.

• Vést studenty k samostatnému rozhodování, dokumentaci a obhajobě výsledků.

Předpokládají se znalosti z předchozích předmětů zaměřených na statistickou analýzu dat, vizualizaci, bilancování a programování v Pythonu. Dalším předpokladem je základní znalost technické dokumentace a týmové spolupráce.

Předmět simuluje řešení reálného technického projektu z oblasti procesního inženýrství. Studenti pracují v týmech na úlohách vycházejících z praxe Ústavu procesního inženýrství a procházejí kompletním projektovým cyklem – od vágního zadání a komunikace se zadavatelem, přes návrh etap a rozpočtu, realizaci a průběžné prezentace, až po závěrečnou dokumentaci a obhajobu.

Výuka kombinuje teoretické vstupy (statistika, operační výzkum, datová analýza), demonstrační ukázky v Pythonu a systematickou týmovou práci na projektu. Probíhá blokově a propojuje rozvoj metodického základu s praktickým řešením projektu, pravidelnými konzultacemi se „zadavateli“ a průběžnými oponenturami.

Předmět je ukončen klasifikovaným zápočtem. Podmínkou je:

• aktivní účast na výukových blocích (povoleny max. 2 absence),

• pravidelný pokrok v řešení projektu (kontrolní milníky),

• odevzdání a obhajoba závěrečné zprávy a prezentace.

Hodnocení je dáno váženým průměrem:

• Projektová zpráva – 20 %

• Technické řešení a kód – 50 %

• Ústní obhajoba – 30 %

Známkování A–F dle bodové škály stanovené garantem.

Přednášky a praktické bloky – 78 hod. (13 × 6 h týdně); kombinace teorie, workshopů a týmové práce. 

Týden 1 – Úvod a definice projektu

Studenti se seznámí s organizací předmětu, příklady projektů a základy práce s daty a Pythonem. Týmy si zvolí projekt, provedou první brainstorming a připraví návrh zadání a nabídky.

Týden 2 – Nabídka projektu a datová příprava

Týmy sestaví strukturu své projektové nabídky a ověří ji se zadavatelem. Současně se naučí základní techniky čištění dat a přípravy souboru dat pro další analýzy.

Týden 3 – Shluková analýza a stratifikace

Studenti získají přehled o shlukování a jeho použití při segmentaci dat. Metody si prakticky vyzkouší v Pythonu a aplikují je na data svého projektu.

Týden 4 – Časové řady a prognózy

Týmy se naučí pracovat s časovými řadami, detekovat trendy a odchylky a tvořit predikce. Postupy následně využijí na vlastní projektová data.

Týden 5 – Lokační a alokační úlohy

Studenti pochopí základy optimalizačních modelů a jejich omezení. Vyzkouší si transportní úlohu v Excelu i Pythonu a vytvoří první verzi vlastního modelu.

Týden 6 – Vícekriteriální a scénářová optimalizace

Studenti se seznámí s přístupy ke scénářování, vícekriteriální optimalizací a pracovat s rizikem. Týmy vytvoří a otestují varianty modelu podle různých vstupních scénářů.

Týden 7 – Opakování a prohloubení modelování

Studuje se síťová optimalizace, kapacitní omezení a další praktické prvky modelování. Týmy posílí své modely v projektu na základě zpětné vazby a pokračují v jejich ladění.

Týden 8 – Routing a scheduling

Studenti se naučí principy plánování tras a tvorby harmonogramů. Prakticky si vyzkouší řešení TSP a VRP pomocí OR-Tools a aplikují je na svůj projekt.

Týden 9 – První prezentace projektu

Týmy představí první verzi řešení a získají detailní zpětnou vazbu. Na základě připomínek upraví technickou zprávu i vizualizace.

Týden 10 – Pokročilé téma dle výběru I

Probírá se téma vybrané studenty podle potřeb jednotlivých projektů. Následuje aplikace na vlastní projekt a individuální konzultace.

Týden 11 – Druhá prezentace projektu

Proběhne prezentace rozpracovaného řešení před zadavatelem. Studenti obdrží konkrétní doporučení pro finalizaci technické zprávy.

Týden 12 – Pokročilé téma dle výběru II

Doplňují se pokročilé metody potřebné pro dokončení projektu. Týmy finalizují analýzy, modely i interpretace výsledků.

Týden 13 – Závěrečná obhajoba projektu

Proběhne finální prezentace projektu před komisí a odevzdání kompletní dokumentace. Projekty jsou hodnoceny z hlediska technické kvality, prezentace i doporučení pro praxi