Program

Katedra Technologii i Analizy Instrumentalnej
Ramowy program przedmiotu:
“INFORMATYKA W PRACACH INŻYNIERSKICH”
ćwiczenia komputerowe – 30 godzin
Tydzień 1.
Zajęcia organizacyjne, podział na grupy ćwiczeniowe, omówienie programu zajęć, literatura
przedmiotu, warunki zaliczenia. Test dotyczący znajomości komputera, omówienie wyników
testu. Zapis liczb w systemach innych niż dziesiętne (dwójkowym, szesnastkowym).
Tydzień 2.
Ogólne zasady indeksowania komórek w MS Excel. Podgląd formuł w arkuszu. Zamiana
kolumn na wiersze. Sortowanie danych liczbowych. Zamiana tekstu na liczby. Import danych
typu ASCII do MS Excel. Graficzna prezentacja danych doświadczalnych
Tydzień 3.
Podstawowe działania na macierzach w MS Excel: dodawanie macierzy, obliczanie wyznacznika macierzy, macierzy odwrotnej, mnożenie macierzy przez liczbę, wektor lub macierz.
Wybrane funkcje statystyczne w MS Excel i ich zastosowanie. Korelacja dwóch cech
produktu metodą najmniejszych kwadratów.
Tydzień 4.
Testowanie
hipotez
statystycznych:
testowanie
istotności
współczynnika
korelacji.
Porównanie wyników badania próbek dwoma metodami. Regresja wielokrotna. Korelacja
cząstkowa i wieloraka. Rozwiązywanie układów równań metodą macierzową. Zastosowanie
macierzy do analizy spektrofotometrycznej.
Tydzień 5.
Metoda najmniejszych kwadratów w ujęciu macierzowym. Oznaczanie składu mieszaniny
czteroskładnikowej z danych spektroskopii masowej z zastosowaniem macierzy. Analiza
zapotrzebowania na dobra przez różne gałęzie gospodarki – model przepływów
międzygałęziowych Leontiewa. Analiza błędów dla liniowej ekstrapolacji wartości y(x), x(y).
Błąd krzywej kalibracyjnej. Analiza błędów dla metody dodatku wzorca. Analiza błędów dla
krzywoliniowej ekstrapolacji wartości y(x), x(y).
Tydzień 6.
Narzędzie Solver i jego zastosowanie. Optymalny dobór składu produktu z uwzględnieniem
wymagań stawianych przez norm. Metody podejmowania optymalnych decyzji ekonomicznych. Wyznaczanie parametrów równań empirycznych z zastosowaniem narzędzia Solver.
Zagadnienie szacowania wiarygodności parametrów równań empirycznych.
Tydzień 7.
Zastosowanie regresji krzywoliniowej w rozwiązywaniu problemów towaroznawczych.
(przykłady z zakresu chromatografii kolumnowej, adsorpcji, miareczkowania potencjometrycznego, woltamperometrii, równowagi kompleksowania, kinetyki chemicznej, enzymatycznej). Rejestracja i zastosowanie makropoleceń w MS Excelu. Zastosowanie makropolecenia
SolverAid do obliczania błędów parametrów równań.
Praktyczny sprawdzian nabytych umiejętności (1).
Tydzień 8.
Funkcje REGLINP i REGEXPP i ich zastosowanie w analizie danych. Zastosowanie Solvera
razem z makropoleceniem SolvStat do analizy regresji. Komputerowe wspomaganie procesu
wykrywania składników śladowych - rozkład widm doświadczalnych na widma składowe; tzw.
dekonwolucja
widm
spektroskopowych,
chromatograficznych,
polarograficznych
na
składowe Gaussa i Lorentza.
Tydzień 9.
Iteracyjne rozwiązywanie równań nieliniowych z jedną niewiadomą. Zastosowanie dodatku
DATb do MS Excel do analizy matematycznej danych doświadczalnych oraz ich graficznej
prezentacji. Tworzenie i rejestracja funkcji użytkownika w MS Excel (np. konwersja
jednostek, scalanie kolumn, interpolacja sześcienna).
Tydzień 10.
Nagrywanie i odtwarzanie makropoleceń w programach pakietu Microsoft Office. Chemiczne
edytory tekstu dla MS Word i MS Excel. Graficzna prezentacja struktur chemicznych.
Rysowanie wzorów chemicznych w programach: ChemWindow, ISIS/Draw, ChemSketch.
Import struktur chemicznych do programów pakietu Microsoft Office.
Tydzień 11.
Automatyczne tworzenie nazw systematycznych związków chemicznych w programie
AutoNom. Export struktur chemicznych do innych programów pakietu MS Office oraz między
różnymi edytorami chemicznymi. Prezentacja reakcji chemicznych w MS PowerPoint.
Tydzień 12.
Rysowanie struktur przestrzennych w programie HyperChem. Systemy zapisu przestrzennych struktur chemicznych. Przeglądarki przestrzennych struktur chemicznych: MolDraw,
RasWin, RasTop, ChemCraft. Modelowanie właściwości substancji. Obliczenia właściwości
fizycznych substancji (metody półempiryczne, np. MNDO, AM1, PM3), obliczenia
właściwości
chemicznych
substancji
(metody
mechaniki
molekularnej,
metody
półempiryczne, np. MNDO, AM1, PM3).
Tydzień 13.
Mechanizm dynamicznej wymiany danych (DDE) i przykłady jego zastosowania: współpraca
i wymiana plików pomiędzy różnymi programami chemicznymi, sterowanie przez MS Excel
zadaniami wykonywanymi przez inne programy, np. obliczeniami i zbieraniem danych.
Modelowanie procesów mikrobiologicznych zachodzących w żywności przy użyciu
programów: Pathogen Modeling Program, Growth Predictor, DMFit.
Tydzień 14.
Przesyłanie danych pomiędzy przyrządem pomiarowym (pehametr, konduktometr, tlenomierz, spektrofotometr) a komputerem. Przedstawianie danych w postaci graficznej.
Różniczkowanie numeryczne równań: obliczanie entropii i entalpii powierzchniowej cieczy,
oddziaływań międzycząsteczkowych. Metody całkowanie numerycznego: metoda prostokątów, metoda trapezów, metoda parabol (metoda Simpsona) i ich zastosowania w
towaroznawstwie.
Praktyczny sprawdzian nabytych umiejętności (2).
Tydzień 15.
Modelowanie przebiegu procesów w reaktorach chemicznych. Symulacja przemieszczania
się zanieczyszczeń atmosferycznych. Modelowanie procesów oczyszczania wody i ścieków.
Symulacja procesów elektrochemicznych. Podsumowanie.
Zaliczenie zajęć.
Literatura:
1. Artykuły o zastosowaniach komputerów zamieszczane regularnie w czasopismach:
a) Journal of Chemical Education,
b) Computers and Chemistry,
2. Instrukcje obsługi programów komputerowych:
a) Elementy pakietu Microsoft Office: MS Word, MS Excel, MS PowerPoint,
b) Edytory wzorów chemicznych: ISIS Draw, ChemWindow,
c) Programy do obliczeń właściwości chemicznych: HyperChem, MOPAC, Gaussian
d) Programy do prognozowania cech mikrobiologicznych żywności: Pathogen Modeling
Program (PMP), MicroFood, GrowthPredictor,
e) Programy do symulacji inżynierskich procesów chemicznych: KinBat, KinDis,
f)
Programy do symulacji ekologicznych: AZPA, Operat.
3. Książki:
a) Billo E.J., Excel for Chemists. A Comprehensive Guide. Wiley-VCH, New York, 2002.
b) Singh R.P., Computers Applications in Food Technology. Academic Press, San
Diego 1996.
c) Noggle J.H., QuickBASIC. Programminng for Scientists and Engineers. CRC Press,
Boca Raton, 1992.
d) Eberg K., Ederer H., Isenhour T.L., Computer Applications in Chemistry. VCH VmbH,
Weinheim, 1989.
4. Czasopisma komputerowe: PCFormat,.PCKurier, Komputer Świat
5. Literatura internetowa.