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优化仿真决策实验平台(筹)
发布时间:2019-01-16

实验室定位

    运筹优化和统计分析公共实验平台是为工业工程与管理系的学生、教师提供面向运筹优化、统计分析、计算机仿真等功能的软硬件一体化平台,平台将为工业工程与管理系相关方面的教学工作、学生学习、学生自主科研,以及本系所承担的科研任务等需求提供整体而全面的实验条件和环境。

    运筹优化、统计分析、计算机仿真都是工业工程专业本科和研究生教学的重要内容。工业工程专业学生应该熟练掌握相关知识内容,并具有运用相关知识解决实际的相关问题的能力,这也是对本系相关课程教学工作的重要要求。同时,此类方法和理论也是本系本科生和研究生参加各类工业工程学科竞赛、进行科学和项目实践、解决所面对科学问题的极其重要知识手段。因此,教学工作和学生实践,以及支撑科研工作等多方面需求都迫切需要本系建立运筹优化和统计分析公共实验平台。本平台将实现以下主要功能。

    (1)支持学生在运筹优化方面的学习、实践。目前本系的运筹优化类课程(例如运筹学、高等运筹学、随机过程、算法设计与分析等)对学生教授运筹学的基本方法、优化算法设计与分析方法、对随机系统的分析与优化方法等知识。除了课堂教学,学生必须通过对实际问题建模、求解和分析,方能深入理解知识并学会实际使用。例如,学生需要学习并实践基于优化软件(CplexGurobi)进行问题建模、求解、结果分析;学生需要动手实践针对问题性质设计优化算法对问题求解。面对以上需求,本平台将提供所需的运筹优化问题求解软件(CplexGurobi等)和算法程序实现软件(Visual StudioMatlab等)支持,平台提供并行高速CPU和大内存等硬件支持。综合而言,本平台将针对以上提到的重要需求,为学生提供运筹优化相关的问题建模、算法设计、算法求解检验等多方面完整支持。

    (2)支持学生在统计分析方面的学习、实践。掌握并熟练运用统计分析类知识是工业工程专业学生重要的知识要求,这也是目前本系统计分析类课程重要的教学目标。同时,本系的质量和可靠性相关课程也是进一步建立在学生熟练掌握统计分析知识的基础之上。本平台将提供学生学习和实践统计分析相关知识的软硬件环境。例如,平台将提供一系列统计分析软件(MinitabSPSSSAS等),并提供软硬件环境(并行多核心CPU和大存储空间)以支撑学生学习、实践、研究统计分析的各种方法。

    (3)支持学生在计算机仿真方面的学习、实践。计算机仿真是工业工程学生必须掌握的重要知识,也是学科开展科研工作的重要手段。本系多门课程都需要学生开展生产系统、物流系统、服务系统、金融系统的仿真实验;本系研究生也需要一个仿真平台以进行相关学习实践和完成科研中的仿真需求。本平台提供完整的、针对多种目标系统的仿真功能。平台提供ArenaVensimAnylogic等多种生产、服务等领域仿真软件,并提供仿真软件运行所需的大存储、大内存支持。

    (4)本系相关领域研究成果展示。本系在运筹优化、统计分析、计算机仿真等方面有较为丰硕的研究成果。例如在生产系统资源调度优化、医疗系统资源管理等领域,本系承担了多项国家科研项目和企业合作项目,提出了一系列的模型、算法,并在诸多实际场景得以成功运用。本平台将对此类相关研究成果加以展示,通过展示宣传促进本科生、研究生对相关知识的兴趣和热情,也是宣传交大工业工程系相关领域成果的窗口。

 

实验室平台架构

    实验室软件主要包括:运筹优化软件(CplexGurobi等)、统计分析软件(MinitabSPSSSAS等)、仿真优化软件(ArenaVensimAnylogic等)、操作系统软件等(具体见软硬件清单)。

    实验室的基本软硬件构架如下图所示。

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