Η Πληροφορική ως γνώση και εργαλείο για τον σύγχρονο μηχανικό. Νικόλαος Μήτρου Καθηγητής, ΕΜΠ

Transcript

1 Η Πληροφορική ως γνώση και εργαλείο για τον σύγχρονο μηχανικό Νικόλαος Μήτρου Καθηγητής, ΕΜΠ ΗΜΕΡΙΔΑ Η ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΣΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ 8 Ιουλίου 2008

2 Περιεχόμενα Ο ρόλος του μηχανικού Η παιδεία του μηχανικού Ο υπολογιστής στο εργο του μηχανικού Engineering Informatics Η πληροφορική στο πρόγραμμα εκπαίδευσης του σύγχρονου μηχανικού Οι δράσεις αναμόρφωσης των ΠΠΣ στο ΕΜΠ στα πλαίσια του ΕΠΕΑΕΚ Στόχος της παρούσας ημερίδας Νικόλαος Μήτρου 2

3 Ο ρόλος του μηχανικού Επιστήμονας & τεχνικός Αναλύει - επιλύει τεχνικά προβλήματα Συνθέτει - σχεδιάζει Συστήματα - τεχνικά έργα (ΤΕ) εργαλεία Επιβλέπει εκτέλεση ΤΕ λειτουργία ΤΕ Διευθύνει Τεχνικές/κατασκευαστικές επιχειρήσεις Νικόλαος Μήτρου 3

4 Ο ρόλος του μηχανικού (συνέχεια) Ευρύ φάσμα ρόλων Μέσα που χρησιμοποιεί: Εργαλεία & δεξιότητες Θεωρητική & τεχνική-εξειδικευμένη γνώση Ειδοποιός διαφορά μηχανικού-απλού τεχνικού (σχεδιαστή, εργοδηγού): ο μηχανικός έχει πλήρη και βαθειά γνώση των τεχνικών προβλημάτων που αντιμετωπίζει και είναι σε θέση να δώσει πρωτότυπες λύσεις Νικόλαος Μήτρου 4

5 Η παιδεία του μηχανικού Βασική & εφαρμοσμένη Επιστήμη Θεωρητικό υπόβαθρο Μαθηματικά Φυσική Επιστήμες υλικών Εξειδικευμένη γνώση του τομέα του Τεχνολογία Γνώσεις & δεξιότητες στη χρήση εργαλείων Τεχνολογία υλικών Διαρκής επιμόρφωση για τις εξελίξεις στην επιστήμη και την τεχνολογία Νικόλαος Μήτρου 5

6 Ο Υπολογιστής στο έργο του μηχανικού Από το λoγαριθμικό κανόνα στο CAD-CAE Νέες δυνατότητες Νικόλαος Μήτρου 6

7 Ο Υπολογιστής στο έργο του μηχανικού (2/4) Εκτέλεση πολύπλοκων υπολογισμών Αυτοματοποίηση της εργασίας σχεδιασμού Κατασκευή μοντέλων-εξομοίωση Αυτοματοποίηση λειτουργίας και ελέγχου με τη βοήθεια υπολογιστή Οργάνωση και διαχείριση έργων και λοιπών τεχνικών δραστηριοτήτων Νικόλαος Μήτρου 7

8 Ο Υπολογιστής στο έργο του μηχανικού (3/4) Οι ανάγκες των μεγάλων έργων Εξειδικευμένος (μη τυποποιημένος) και πολύπλοκος σχεδιασμός Σύνθετη διαχείριση προσωπικού, υποδομής, υλικών Εκτεταμένο - κατανεμημένο εργοτάξιο Συνέργια πολλών ειδικοτήτων Η χρήση υπολογιστών άκρως αναγκαία σε όλα τα στάδια Νικόλαος Μήτρου 8

9 Ο Υπολογιστής στο έργο του μηχανικού (4/4) Οι ανάγκες των μεγάλων έργων Γέφυρα Ρ-Α Ακριβής τοποθέτηση προκατασκευασμένων βάθρων με τη βοήθεια GPS Τοποθέτηση δικτύου αισθητήρων για τον έλεγχο λειτουργίας του έργου Νικόλαος Μήτρου 9

10 Ο Υπολογιστής στο έργο του μηχανικού σύνοψη Σύνδεση σχεδιασμού-κατασκευής-λειτουργίας Βάση γνώσης Ανάλυση Επίλυση Σύνθεση Σχεδιασμός Προσομοίωση Κατασκευή Επαναλήψεις, για επίτευξη προδιαγραφών Λειτουργία Έλεγχος Νικόλαος Μήτρου 10

11 Ο Υπολογιστής στο έργο του μηχανικού σύνοψη (2/2) O H/Y εργαλείο απαραίτητο σε όλα τα στάδια εργασίας του μηχανικού, από τη ανάλυση και το σχεδιασμό, μέχρι τον έλεγχο λειτουργίας Ορισμένες εργασίες εφικτές μόνο με τον υπολογιστή νέο παράδειγμα εργασίας Σύγχρονες τάσεις: ευφυές & ενοποιημένο περιβάλλον σχεδιασμού-κατασκευής-λειτουργίας, καθώς και επικοινωνίας με τους συνεργαζόμενους κλάδους (άλλες ειδικότητες μηχ, βιομηχανία υλικών,...) Η πληροφορική ως επιστήμη υποδομής αλλά και «γλώσσα» επικοινωνίας και διαλειτουργικότητας (όπως τα μαθηματικά και η φυσική) Νικόλαος Μήτρου 11

12 Engineering Informatics Ορίζεται ως η χρήση προχωρημένων υπολογιστικών εργαλείων και τεχνικών, καθώς και άλλων τεχνολογιών Πληροφορικής & Επικοινωνιών στο πεδίο του μηχανικού Ενδεικτικά, περιλαμβάνει δραστηριότητες [1],[2]: Engineering Ιnformation Μanagement Distributed Engineering Services Computational Engineering Sensing, Monitoring, Control and Structural Dynamics Construction informatics Ontological engineering approaches.. [1] [2] Νικόλαος Μήτρου 12

13 Engineering Informatics (2/7) Engineering Information Management (Διαχείριση Τεχνικής Πληροφορίας) Εργαλεία και τεχνικές για την οργάνωση, εύρεση και χρήση δεδομένων-πληροφορίαςγνώσης μηχανικού, και ειδικότερα Τεχνικών δεδομένων για προϊόντα-διεργασίες-έργα Σχεδιαστικών κωδίκων Κανονισμών, νόμων, προτύπων... Νικόλαος Μήτρου 13

14 Engineering Informatics (3/7) Distributed Engineering Servises (Κατανεμημένες υπηρεσίες μηχανικού) Web services for engineers Γίνεται χρήση τεχνολογιών Διαδικτύου πάνω από ευρυζωνικά και ασύρματα δίκτυα για ανταλλαγή δεδομένων και συνεργατικό σχεδιασμό Νικόλαος Μήτρου 14

15 Engineering Informatics (4/7) Computational Engineering (Υπολογιστική Μηχανική) Ανάπτυξη και χρήση λογισμικού για την ανάλυση και προσομοίωση σύνθετων κατασκευών Ιδιαίτερη έμφαση σε παράλληλα-κατανεμημένα συστήματα προγραμματισμού, υψηλών επιδόσεων Νικόλαος Μήτρου 15

16 Engineering Informatics (5/7) Sensor, Monitoring, Control & Struct. Dynamics (Επίβλεψη και έλεγχος κατασκευών με δίκτυα αισθητήρων) Αυτοματοποιημένη λήψη/επεξεργασία μετρήσεων και έλεγχος της κατάστασης & λειτουργίας μεγάλων έργων με δίκτυα αισθητήρων Νικόλαος Μήτρου 16

17 Engineering Informatics (6/7) Ontological Engineering approaches (Οντολογική-Σημασιολογική προσέγγιση Η Τεχνητή Νοημοσύνη στο χώρο του μηχανικού Οντολογία: η ακριβής διατύπωση των εννοιών ενός επιστ. πεδίου (κλάσεων αντικειμένων, ιδιοτήτων, σχέσεων) σε μορφή επεξεργάσιμη από μηχανή (*) Γλώσσα για την παράσταση, επεξεργασία και οργάνωση της πληροφορίας σε σημασιολογικό επίπεδο Οργανώνει - Μετασχηματίζει την πληροφορία σε γνώση (*) συμπληρώνεται από την Αξιολογίοα (Axiology), Επιστημολογία (Epistemology), και Μεθοδολογία(Methodology) του επιστημονικού πεδίου. Νικόλαος Μήτρου 17

18 Engineering Informatics (7/7) Πλεονεκτήματα σημασιολογικής προσέγγισης Ευφυής σχεδιασμός [3] Ενοποίηση/ομογενοποίηση των διαδικασιών σχεδιασμού-κατασκευής-ελέγχου Άρση ασυμβατοτήτων-διαλειτουργικότητα μεταξύ διαφορετικών τεχνολογιών/πεδίων (π.χ. μεταξύ CAD & GIS [4] ) Τυποποίηση της επικοινωνίας με κατασκευαστική βιομηχανία [3] Towards the design of intelligent CAD systems: an ontological approach, 2007 ( [4] An ontological engineering approach for interacting CAD and GIS in support of infrastructure management, 2006 ( Νικόλαος Μήτρου 18

19 Η πληροφορική στο πρόγραμμα εκπαίδευσης του μηχανικού Δεξιότητες ή Γνώση ;;; Ο νέος ρόλος της πληροφορικής επιβάλλει το δεύτερο Βάθος έκταση ;;; Εξαρτώνται από το βαθμό «διείσδυσης» των τεχνολογιών πληροφορικής & επικοινωνιών (ΤΠΕ) στο συγκεκριμένο κλάδο μηχανικού Νικόλαος Μήτρου 19

20 Η πληροφορική στο πρόγραμμα εκπαίδευσης του μηχανικού (2/2) Αναγκαία γνώση: μία πρόταση ΛΥΚΕΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΟΡΜΟΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΜΑΘΗΜΑ #1 ΜΑΘΗΜΑ #2 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ, ΓΛΩΣΣΕΣ ΕΞΟΙΚΕΊΩΣΗ ΜΕ ΤΟΝ Η/Υ & ΤΟ ΔΙΑΔΙΚΤΥΟ ΜΑΘΗΜΑ #Ν ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ, ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥΣ συνιστώσα πληροφορικής υπόβαθρο ΣΕΜΙΝΑΡΙΑ στη χρήση εργαλείων Νικόλαος Μήτρου 20

21 ΣΧΕΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΕΙΣ ΕΠΕΑΕΚ Νικόλαος Μήτρου 21

22 Δράσεις αναμόρφωσης των ΠΠΣ στο ΕΜΠ, στα πλαίσια του ΕΠΕΑΕΚ Χρόνος: ( 2008) Κεντρικός άξονας δράσεων: Η εισαγωγή και χρήση των Τεχνολογιών Πληροφορικής & Επικοινωνιών (ΤΠΕ) στα Προγράμματα Σπουδών Νικόλαος Μήτρου 22

23 Δράσεις αναμόρφωσης των ΠΠΣ στο ΕΜΠ, στα πλαίσια του ΕΠΕΑΕΚ (2/) Ανά ΠΠΣ: Εισαγωγή γενικών ή και ειδικών μαθημάτων πληροφορικής Αναμόρφωση υπαρχόντων μαθημάτων με την εισαγωγή συνιστώσας/μεθόδων πληροφορικής Ανάπτυξη ή και προμήθεια ηλεκτρονικού εκπαιδευτικού υλικού Διάθεση του εκπαιδευτικού υλικού μέσω του Διαδικτύου Ιστοτόποι/Ιστοσελίδες μαθημάτων τηλεκπαίδευση Κεντρικές δράσεις: Ανάπτυξη εργαλείων για τα παραπάνω Αξιολόγηση αποτελεσμάτων εισαγωγής ΤΠΕ στα ΠΠΣ Νικόλαος Μήτρου 23

24 Στόχος της παρούσας ημερίδας Παρουσίαση - Αποτίμηση των δράσεων αναμόρφωσης των ΠΠΣ στο ΕΜΠ στα πλαίσια του ΕΠΕΑΕΚ, με σκοπό την ενίσχυση της Πληροφορικής (ΜΕΡΟΣ ΙΙΙ) Παρουσίαση αντίστοιχων πρωτοβουλιών στις άλλες Πολυτεχνικές Σχολές στην Ελλάδα (ΜΕΡΟΣ ΙΙ) Γενικότερες εισηγήσεις-τοποθετήσεις για το ρόλο της Πληροφορικής στην εργασία του σύγχρονου μηχανικού (ΜΕΡΟΣ Ι) Νικόλαος Μήτρου 24

25 Ευχαριστώ! Νικόλαος Μήτρου 25