Zajęcia projektowe z przedmiotu Projektowanie sieci telekomunikacyjnych: wytyczne

Transkrypt

1 Zajęcia projektowe z przedmiotu Projektowanie sieci telekomunikacyjnych: wytyczne Piotr Chołda, Mirosław Kantor, Andrzej Kamisiński 10 października 2016 Dokument przedstawia zasady organizacji zajęć, a także wymagania w zakresie realizacji oraz oceny projektów. Uczestnicy zajęć powinni możliwie jak najwcześniej zapoznać się z całością niniejszego dokumentu. Cele Celem opracowania problemu w ramach projektu oraz sporządzenia z niego sprawozdania jest przede wszystkim ćwiczenie następujących umiejętności: czytania ze zrozumieniem tekstu technicznego napisanego w języku angielskim, krytycznej interpretacji cudzych tekstów, referowania cudzych wyników, implementowania sformułowań problemów projektowania sieci z użyciem CPLEX/OPL, Matlab... implementacja rozwiązania dokładnego projektu służy przećwiczeniu sposobów przenoszenia modelu matematycznego z użyciem odpowiedniej reprezentacji komputerowej (implementacja tego rodzaju jest niezbędna do zaliczenia projektu), rozwiązywania przybliżonego problemu projektowania lub uzyskiwania rozwiązania z użyciem nietypowych metod dokładnych (konieczne w przypadku realizowania pracy w grupie i starania się o ocenę z projektu wyższą niż dst), zwięzłego prezentowania wyników własnej pracy, grupowego rozwiązywania problemów (łącznie z planowaniem podziału pracy, terminowym rozliczaniem efektów, braniem odpowiedzialności za wspólne działania itd.). Podstawowe zasady pracy i jej terminarz Zgodnie z Regulaminem Studiów 11.3 uczęszczanie na zajęcia projektowe jest obowiązkowe. Wymóg ten jest realizowany w odniesieniu do kilku spotkań, w których student jest obowiązany uczestniczyć. Przy zgłoszeniu tematu należy kontaktować się w sprawie spotkania z prowadzącym (za pomocą a). Zasadniczym terminem spotkań ws. projektu są wtorki, godz (zgodnie z oficjalnym planem zajęć, z wyłączeniem tygodni zarezerwowanych na zajęcia laboratoryjne). Konsultacje prowadzących nie są przewidywane jako czas spotkań ws. projektu. W ramach prac nad projektem wyznaczono ścisły terminarz spotkań kontrolnych i dokonywania określonych czynności, który musi być przestrzegany (oczywiście poszczególne elementy obowiązkowe poza spotkaniami można realizować wcześniej ). Należy również mieć na uwadze, że wszelkie spotkania należy umawiać z co najmniej trzydniowym wyprzedzeniem. Terminarz przedstawiono w tablicy 1. Strona 1

2 Tablica 1: Terminarz projektu Termin realizacji Obowiązek Konsekwencje niedotrzymania terminu do 28 października wybór tekstu i szczegółowe zapoznanie się z jego treścią, podjęcie decyzji nt. składu grupy projektowej (2-3 os.), spotkanie całej grupy projektowej z prowadzącym (ok. 15 minut), pisemna deklaracja nt. zadań poszczególnych członków grupy (deklaracje muszą zostać zaaprobowane przez prowadzącego w czasie spotkania oczekiwany jest sprawiedliwy podział pracy, który ma również wymagać od każdego członka grupy zapoznania się z całością przedmiotu i pełnego zrozumienia przedstawionego problemu); obniżenie oceny końcowej z projektu o pół stopnia, brak możliwości zmiany tekstu po dokonaniu pierwszego wyboru; tydzień listopada tydzień grudnia tydzień 9-13 stycznia spotkanie całej grupy projektowej z prowadzącym, obejmujące przedstawienie aktualnego wkładu każdego z członków grupy projektowej (ok. 30 minut), wybór konkretnego sformułowania trudnego problemu optymalizacyjnego (wybór musi zostać zaaprobowany przez prowadzącego w czasie spotkania); spotkanie całej grupy projektowej z prowadzącym, obejmujące przedstawienie aktualnego wkładu każdego z członków grupy projektowej (ok. 30 minut), przedstawienie pełnej (tj. obejmującej cały projekt CPLEX/OPL wraz z modelem i danymi) implementacji wybranego sformułowania, wybór alternatywnej metody rozwiązania problemu oraz sporządzenie dokładnego planu realizacji badań (w punktach) wraz z proponowaną metodyką badań (np. wybór porównywanych metryk, procedur testowych, kryteriów zatrzymania dla heurystyki, technik analizy statystycznej wyników,...) wybór musi zostać zaaprobowany przez prowadzącego w czasie spotkania; spotkanie całej grupy projektowej z prowadzącym, obejmujące przedstawienie aktualnego wkładu każdego z członków grupy projektowej (ok. 20 minut), przedstawienie pełnej implementacji alternatywnej metody rozwiązania problemu, przedstawienie uzyskanych wyników numerycznych; obniżenie oceny końcowej z projektu o pół stopnia; obniżenie oceny końcowej z projektu o pół stopnia, brak możliwości zmiany tekstu oraz sformułowania po dokonaniu pierwszego wyboru; obniżenie oceny końcowej z projektu o pół stopnia, brak możliwości zmiany tekstu, sformułowania oraz wybranej alternatywnej metody rozwiązania problemu po dokonaniu pierwszego wyboru; do 17 stycznia przekazanie kompletnego opracowania do oceny (nie wymaga spotkania); brak możliwości przygotowania poprawionej wersji opracowania, ocena ndst z projektu w pierwszym terminie zaliczenia, brak możliwości przystąpienia do egzaminu w pierwszym terminie; do 27 stycznia publiczna prezentacja projektu przez członków zespołu; ocena ndst z projektu w pierwszym terminie zaliczenia, brak możliwości przystąpienia do egzaminu w pierwszym terminie; Strona 2

3 Kontakt owy Temat a powinien być tworzony według następującego wzorca (z pominięciem znaków <, >): [PST-projekt] <Skład grupy>: <przedmiot a>, np. [PST-projekt] Jan Kowalski: termin spotkania nr 2 albo [PST-projekt] Jan Kowalski, Jan Nowak: poprawione sprawozdanie. Uprzejmie prosimy o podpisanie każdej wiadomości pełnym imieniem oraz nazwiskiem, np. Jan Kowalski zamiast: JK, J. Kowalski czy Kowalski. Sposób wykonania 1. Każdy zespół wybiera jedną pozycję bibliograficzną (tekst) z listy udostępnionej przez prowadzących: zalecane jest zapoznanie się z pełną zawartością wybranego tekstu jeszcze przed jego zgłoszeniem, w celu weryfikacji, czy przedstawiony opis problemu optymalizacyjnego jest kompletny i zrozumiały; do jednego tekstu może się zapisać co najwyżej JEDNA grupa decyduje kolejność zgłoszeń za pomocą a; w niektórych przypadkach będzie dopuszczalna większa liczba zespołów (przy czym każdy zespół wykonuje swój projekt oddzielnie), jednak decyzję w konkretnym przypadku podejmie prowadzący; zgłoszenie tekstu obejmuje co najmniej podanie pierwszego autora, tytułu i roku wydania tekstu; tekst należy przeczytać w całości (być może zapoznać się również z niektórymi podawanymi w nim referencjami) służy on przede wszystkim jako źródło konkretnego problemu projektowania sieci (tj. sformułowania zadania optymalizacyjnego w kontekście projektowania sieci); jeśli podanych sformułowań tego rodzaju jest więcej, wystarczy wybrać tylko jedno z nich, przy czym w przypadku obszernych sformułowań prowadzący może zgodzić się na wybór jego fragmentów; 2. Istotą projektu jest wybór trudnego w rozwiązywaniu (tj. najlepiej N P-trudnego) problemu optymalizacyjnego takie sformułowanie powinno znaleźć się w wybranym tekście wraz z omówieniem znaczenia indeksów, stałych, zmiennych, funkcji celu i ograniczeń oraz kontekstu, w którym problem znajduje zastosowanie. 3. Dla wybranego problemu należy: zdefiniować i zaimplementować alternatywny algorytm jego suboptymalnego lub dokładnego rozwiązania (może to być samodzielnie zaprojektowana heurystyka, metoda oparta na dekompozycji, algorytm oparty na dualizacji, algorytm typu branch-and-cut, branch-and-price itd.); przyjęty algorytm może być zapożyczony z wybranego artykułu, ale nie jest to konieczne; przetestować zaimplementowany algorytm, porównując uzyskiwane w wyniku jego działania rezulaty z dokładną metodą rozwiązania dostępną w CPLEX 1, w związku z czym konieczna jest również implementacja badanego problemu w języku OPL; porównanie może być wykonane dla niewielkiego problemu; przetestować zaimplementowany algorytm dla dużej instancji wybranego problemu optymalizacyjnego (tj. przypadku zakładającego użycie dużej liczby zmiennych i ograniczeń) należy zwrócić uwagę na złożoność obliczeniową algorytmu oraz czas rozwiązywania. 4. Konieczne jest uzgodnienie z prowadzącym listy zadań, które będą realizowane (przykładowo: wykonanie implementacji heurystyki zaproponowanej przez autorów). W szczególności, warto skonsultować wszelkie wątpliwości związane z realizacją projektu. Przebieg prac należy dopasować do obowiązującego harmonogramu spotkań (tablica 1). 5. Wybór języka programowania w celu implementacji alternatywnej metody rozwiązania problemu jest pozostawiony do decyzji wykonujących projekt. Użycie zewnętrznych bibliotek programistycznych lub gotowych fragmentów kodu źródłowego wymaga podania informacji umożliwiających jednoznaczne ustalenie źródła. 1 Można również korzystać z programów Matlab, Octave, Mathematica, Maple albo innych, które umożliwiają rozwiązywanie odpowiednich zadań optymalizacji. Z doświadczenia prowadzących wynika, że CPLEX jest najbardziej użyteczny. Wybór należy jednak do grupy projektowej. Strona 3

4 6. Po uzyskaniu pozytywnej oceny z części merytorycznej projektu (przygotowane opracowanie), zespół jest zobowiązany do publicznej prezentacji wyników swojej pracy w jednym z możliwych terminów ustalonych w porozumieniu z przedstawicielem roku. 7. Jeśli w dniu zakończenia semestru opracowanie nie będzie ocenione pozytywnie, lub zespół nie otrzymał pozytywnej oceny za prezentację projektu, pociąga to za sobą wystawienie w pierwszym terminie zaliczenia oceny ndst z projektu. W przypadku oddania lub poprawienia opracowania w późniejszym terminie i uzyskania zaliczenia, prowadzący wprowadza ocenę pozytywną w drugim terminie zaliczenia z odpowiednią (tj. aktualną) datą. Opracowanie 1. Przekazanie opracowania do oceny obejmuje: przesłanie jego wersji elektronicznej wraz ze wszystkimi plikami związanymi z realizacją projektu 2 ; dostarczenie prowadzącemu wersji wydrukowanej opracowania osobiście lub pozostawiając na portierni w pawilonie D5 (w tym przypadku prosimy również o przesłanie odpowiedniej informacji). 2. Nazewnictwo: proszę nadać plikom składowym projektu nazwy według następującego wzorca opartego na wybranym temacie: <nazwisko pierwszego autora><skrócony dwucyfrowy rok wydania>, np. dla tekstu: należy użyć nazwy: addis14 (oczywiście z odpowiednimi rozszerzeniami.pdf,.dat itd.). 3. Składniki merytoryczne opracowania: bardzo krótkie streszczenie zagadnienia omawianego w wybranym tekście oraz sposób rozwiązania przedstawiony przez autorów (długość: najlepiej nie więcej niż strona); opis sformułowania zadania optymalizacji (należy pamiętać o objaśnieniu znaczenia indeksów, stałych, zmiennych 3, funkcji celu i ograniczeń); charakterystyka alternatywnego sposobu rozwiązania badanego w ramach projektu poza opisem tekstowym prawie zawsze warto przedstawić diagram blokowy alorytmu albo przynajmniej jego pseudokod; raport z porównania wyników otrzymanych za pomocą alternatywnego rozwiązania z wynikami dokładnymi oraz opis wyników otrzymanych dla większej instancji problemu. 4. Wymogi formalne: standardowy maszynopis: marginesy nie mniejsze niż 1,5 cm, czcionka nie mniejsza niż 12 pt, interlinia standardowa; do PIĘCIU stron A4; niezbędne jest wyszczególnienie wkładu poszczególnych członków zespołu w wykonanie projektu; prace, które nie spełniają kryteriów formalnych, nie będą przyjmowane. Typowe błędy językowo-redakcyjne czyli: czego NALEŻY unikać Prowadzący spodziewają się, że nikt nie popełni niżej wymienionych, dosyć typowych, błędów. Część z nich jest szczególnie dotkliwa w wypowiedzi pisemnej, mimo że w mowie potocznej bywa akceptowana. Błędna interpunkcja (zazwyczaj objawia się nadmiernym lub niewystarczającym użyciem przecinka; należy pamiętać, że interpunkcja w języku angielskim jest inna niż w języku polskim). Błędna odmiana wyrazu łącze w liczbie mnogiej (w dopełniaczu powinno być łączy ). Brak kursywy na oznaczenie słów/zwrotów w języku obcym. Brak kursywy na oznaczenie zmiennych matematycznych (albo stałych czy nazw zbiorów). 2 Należy założyć, że prowadzący przedmiot będzie wszystko kompilował, sprawdzi rozwiązanie w programie CPLEX/Matlab itd.; dlatego np. w przypadku programu CPLEX należy załączyć archiwum zawierające wszystkie pliki projektu w OPL (pliki.dat,.mod,.oplproject,.project), a w przypadku Matlab: m-pliki z programem, który umożliwia łatwe sprawdzenie działania wszystkich zaprogramowanych funkcji wraz z przykładowymi danymi. 3 Należy zadbać, żeby oznaczenia stałych i zmiennych w implementacji CPLEX/Matlab... były możliwie podobne do występujących w opracowywanym tekście i/lub sprawozdaniu. Chodzi o zapewnienie łatwości skontrolowania pracy przez prowadzącego. Strona 4

5 Brak przecinków/średników/kropek w wypunktowaniu. Mylenie łącznika (np. Górniczo-Hutnicza ), minusa (tzw. półpauzy, np. π ) i myślnika (tzw. pauzy, np. λ d zmienna dualna ). Nadużywanie pretensjonalnych słów typu: iż (powinno być raczej że ), pomiędzy (powinno być raczej między ), poprzez (powinno być raczej przez ). Nadużywanie słowa dla na oznaczenie odnoszenia się do czegoś (np. dla łącza, dla metody ). Nadużywanie słowa ilość w odniesieniu do rzeczowników policzalnych (lepiej pisać liczba ). Nadużywanie słowa stworzyć (powinno być raczej np. opracować, wymyśleć, napisać, rozwinąć ). Nadużywanie słowa wykorzystać (powinno być raczej np. użyć, zrobić [coś] za pomocą [czegoś] ). Nadużywanie strony biernej. Nadużywanie szyku przestawnego. Niejustowanie tekstu akapitu. Niekonsekwentne użycie nazw, np. mieszanie w jednym tekście nazw przepustowość, przepływność czy pojemność na określenie tego samego pojęcia. Nieodnoszenie się do rysunków lub tablic/tabel w tekście (należy odnosić się z użyciem numeracji, np. na rys. 7..., w tablicy IV... ). Niepodawanie pełnych danych bibliograficznych artykułu/książki/tekstu, do którego odnosi się tekst. Nierozwijanie i nieobjaśnianie używanych skrótów. Odmienianie słów angielskojęzycznych (np. użyłem CPLEXa a powinno być raczej użyłem programu CPLEX ). Określanie słowem algorytm sformułowania zadania optymalizacji. Określanie słowem symulacja obliczeń numerycznych albo emulacji. Wprowadzanie tytułów tablic/tabel poniżej nich. Pisanie kursywą cyfr, liczb, nawiasów i oznaczeń standardowych operacji matematycznych (np. funkcja maksimum) lub operatorów (np. dodawania). Pomijanie ogonków w ą i ę (to jest błąd ortograficzny!). Pomniejszanie wartości własnej pracy przez używanie określeń typu próbowałem, usiłowałem itp. na określenie swoich wysiłków. Rozpoczynanie zdania od spójnika (np. Aby..., Ponieważ... ). Stosowanie w języku polskim kropki zamiast przecinka dziesiętnego. Tłumaczenie całych akapitów (zdań) słowo w słowo (zamiast oddawać sens samemu), w tym bezrefleksyjne użycie tłumaczy automatycznych (typu Google Translate). Umieszczanie kropki lub dwukropka na końcu tytułu tekstu, rozdziału, sekcji itd. Unikanie wcięć przy rozpoczynaniu nowego akapitu. Używanie anglicyzmów: alokowanie (powinno być raczej przydzielanie ), bazować na (powinno być raczej opierać się na ), dystans (powinno być raczej odległość ), dystrybucja (powinno być raczej rozsyłanie ), formuła (powinno być raczej wzór ), funkcjonalność (powinno być raczej zbiór funkcji ), mapowanie (powinno być raczej odwzorowanie ), Strona 5

6 żądanie (powinno być raczej zapotrzebowanie ). Jeszce gorsze bywa używanie potworków językowych typu: checkpointy, routery, czellendże itd. Używanie archaizmów typu (al)bowiem, owe, tegoż itd. Używanie kolokwializmu odpalanie (powinno być raczej uruchamianie ). Używanie słowa prędkość w znaczeniu szybkości bitowej. Używanie w bierniku l. poj. rodz. żeńsk. słowa tą (powinno być tę ). Używanie wielkiej litery w środku zdania (np. pokazane na Rys. 1 ), po drukropku (np. w wypunktowaniu), po kropce oznaczającej skrót (np. ang. Router ). Używanie w tekście pisanym po polsku angielskich cudzysłowów (np. algorytm sympleksowy ). Używanie zwrotu przy pomocy (powinno być np. za pomocą, z użyciem ) albo słowa posiadać (powinno być np. mieć, charakteryzować się czymś ) w odniesieniu do obiektów, które nie są osobami. Używanie zwrotu oparty o w znaczeniu abstrakcyjnym. Wklejanie do polskiego tekstu rysunków w języku angielskim. Zamieszczanie rysunków lub tablic/tabel bez numeracji. Zamieszczanie rysunków lub tablic/tabel bez tytułu. Niestaranne przygotowanie opracowania, w tym obecność w tekście błędów z wymienionej listy, będzie podstawą do obniżenia oceny dotyczącej części merytorycznej projektu. Korekta Po przeczytaniu opracowania prowadzący przesyła skan wydruku ze swoimi uwagami. Wersję elektroniczną poprawionego opracowania należy odesłać do ponownej oceny. Poniżej przedstawiono wybrane symbole stosowane w celu oznaczenia błędów w tekście: Przestawienie kolejności: kolejność przestawiona. Usunięcie niepotrzebnej spacji: ( słowo. Usunięcie fragmentu słowa (zdania): niepotrzebne pleple słowo. k Wstawienie litery (słowa): brauje. Wstawienie brakującej spacji: potrzebnyodstęp. Zmiana kroju na pochyły (lub z pochyłego na prosty): antykwa. Publiczna prezentacja wyników projektu Obowiązkiem każdej grupy projektowej jest publiczne zaprezentowanie własnego projektu, co zostanie zrealizowane w postaci 15-minutowej prezentacji, w której udział muszą wziąć wszyscy członkowie grupy. Możliwe terminy prezentacji projektów zostaną ustalone w porozumieniu z przedstawicielem roku. Zalecana kolejność przedstawiania projektu w prezentacji: Zagadnienie stanowiące podstawę projektu (1-2 slajdy): kluczowe dane dla zrozumienia problemu, dlaczego zagadnienie jest ważne, gdzie jest lub może być używane. Cel projektu, tj. co należało zrealizować (1 slajd): np. jaki algorytm miał być zaimplementowany i do czego on służy. Uzyskane wyniki (1 slajd): syntetyczne ujęcie tego, co się udało osiągnąć, a co nie wyszło i dlaczego; charakterystyka ograniczeń przyjętego rozwiązania (np. kiedy działa, z czym współpracuje). Szczegóły przyjętego sposobu rozwiązania zagadnienia (pozostałe slajdy 4 ): jak uzyskano dane, jakiego języka programowania użyto, co stanowiło trudność i jak sobie z tym poradzono, kto się czym zajmował, literatura itp. 4 Zaleca się, aby na każde 2 minuty zakładanego czasu prezentacji przypadał jeden slajd merytoryczny (czyli z pominięciem slajdu tytułowego, spisu literatury itp.). Strona 6

7 Tablica 2: Sposób oceniania Wymagania (dla ocen powyżej ndst muszą być spełnione wszystkie podane warunki) dopuszczenie się plagiatu lub niespełnienie któregokolwiek z warunków na dst lub niezrealizowanie elementów, odnośnie do realizacji których grupa umówiła się z prowadzącym; oddanie sprawozdania spełniającego warunki formalne, podstawowy opis zagadnienia, implementacja problemu optymalizacyjnego i jego rozwiązania dokładnego w CPLEX (z użyciem danych przykładowych) lub w jakiejkolwiek innej adekwatnej aplikacji, przedstawienie wyników dokładnego rozwiązania konkretnej instancji zaimplementowanego problemu za pomocą standardowej metody rozwiązania dostarczanej przez CPLEX, w przypadku projektu grupowego: wykonanie wszystkich zadań uzgodnionych z prowadzącym, czytelność tekstu i akceptowalna edycja; co najmniej spełnienie warunków na dst, implementacja pomysłu na rozwiązanie innego niż standardowe metody rozwiązania dostarczone przez CPLEX (implementację należy dostarczyć w takiej formie, że będzie jej można używać automatycznie nawet przy zmienionych danych), porównanie wyników generowanych przez zaproponowane rozwiązanie z wynikami generowanymi przez rozwiązanie dokładne, poprawność językowa i niezła edycja; co najmniej spełnienie warunków na +dst, implementacja rozwiązania wymagająca pewnej pomysłowości, dobra edycja; co najmniej spełnienie warunków na db, implementacja rozwiązania wymagająca włożenia niemałego wysiłku (o ile wybrano tego rodzaju metodę rozwiązania), bardzo dobra edycja; co najmniej spełnienie warunków na +db, ciekawy, oryginalny i niełatwy w implementacji pomysł na rozwiązanie, wykazanie dużej efektywności (np. mały odstęp optymalizacyjny, niewielka złożoność algorytmiczna) opracowywanego rozwiązania, doskonała edycja. Ocena ndst dst +dst db +db bdb Ocenianie Część merytoryczna projektu będzie oceniana zgodnie z zasadami wymienionymi w tablicy 2. Ocena końcowa w odniesieniu do zajęć projektowych zostanie wyznaczona na podstawie średniej ważonej ocen za część merytoryczną (70%) oraz za prezentację wyników prac (30%), z uwzględnieniem terminowości realizacji kolejnych zadań. Ocena końcowa dotyczy całego zespołu. Jeśli ocena wystawiona grupie jest pozytywna, członkowie grupy zgłaszają prowadzącemu, w jaki sposób zdecydowali się wystawić sobie oceny zgodnie z poniższymi zasadami: wszyscy członkowie zespołu uzyskują oceny pozytywne, średnia arytmetyczna ocen jest równa ocenie wystawionej grupie, wszyscy członkowie zespołu akceptują swoje własne oceny, podział jest zgłaszany do końca sesji egzaminacyjnej. W przypadku niemożności dotrzymania wszystkich powyższych warunków prowadzący wystawia wszystkim członkom grupy projektowej ocenę równą ocenie wystawionej grupie. Strona 7