Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej

Książka stanowi kontynuację części pierwszej i drugiej skryptu pod tym samym tytułem. W opracowaniu przedstawiono szereg metod wspierających proces twórczy i służących przede wszystkim do poszukiwania i definiowania pomysłów nowych produktów.
 
Głównym celem opracowania jest prezentacja wybranych metod heurystycznych wykorzystywanych w przedsiębiorstwach na potrzeby poszukiwania innowacyjnych rozwiązań poprzez pobudzanie kreatywności u pracowników różnych szczebli i jednocześnie zaangażowanych w rozwiazywanie problemów o zróżnicowanym charakterze i spektrum. Autorka przedstawia zarówno metody nowe, jak i klasyczne. Metoda Design Thinking została potraktowana jako nadrzędna w odniesieniu do pozostałych metod zaprezentowanych w opracowaniu i wyznaczająca dla nich ramy, co wpłynęło bezpośrednio na strukturę opracowania i wybór opisanych metod. Przedstawione metody mogą być w praktyce wykorzystywane w realizacji kolejnych etapów poszukiwania rozwiązań przy wykorzystaniu metody Design Thinking.
 
Struktura poszczególnych rozdziałów obejmuje określenie celu metody, przedstawienie instrukcji jej stosowania, zaprezentowanie przykładowego wykorzystania, polecenie wykonania ćwiczenia oraz wskazanie zakresu zastosowania metody (w ujęciu podmiotowym, przedmiotowym, określenie horyzontu czasu i rodzaju celu). Z uwagi na charakter opracowania teoria dotycząca poszczególnych metod została zawężona do minimum na rzecz przykładów praktycznych. Podczas prezentacji metod Autorka kierowała się zasadą precyzyjnego wyjaśnienia sposobu ich wykorzystania.
 
Opracowanie może być pomocne w samodzielnym generowaniu rozwiązań - zarówno na potrzeby dydaktyczne, jak i w działalności praktycznej przez szerokie grono użytkowników. Tym samym adresatami są tu przede wszystkim studenci kierunków Zarządzanie i Zarządzanie i Inżynieria Produkcji oraz praktycy gospodarczy, jak również słuchacze studiów podyplomowych, uczestnicy szkoleń specjalistycznych i inni czytelnicy zainteresowani poszukiwaniem innowacyjnych rozwiązań.

Niniejszy skrypt ma ułatwić Czytelnikowi opanowanie podstaw budowy i wykorzystywania modeli metody elementów skończonych (MES), a w szczególności zapoznanie się z metodami przeprowadzania obliczeń konstrukcji odkształcalnych za pomocą systemu programów ANSYS (ANSYS Inc., USA).
 
Pakiety profesjonalnych programów metody elementów skończonych składają się z wielu współpracujących ze sobą modułów i tworzą systemy obliczeniowe, pozwalające na analizy różnych problemów opisywanych równaniami różniczkowymi cząstkowymi, dotyczących mechaniki konstrukcji odkształcalnych, przepływu ciepła, mechaniki płynów, pól elektromagnetycznych itd. W mechanice konstrukcji metoda elementów skończonych stosowana jest niemal do wszystkich typów stawianych praktycznie zadań.
 
Programy obliczeniowe MES zawierają algorytmy ułatwiające budowę modelu geometrycznego i umożliwiające wprowadzenie opisu modelu z najbardziej popularnych systemów CAD. Wyposażane są także w algorytmy automatycznej dyskretyzacji i rozbudowane moduły graficznej prezentacji modelu i wyników obliczeń. W nowoczesnych programach MES dostępnych jest zwykle wiele metod rozwiązywania układów równań liniowych, równań nieliniowych, zagadnień własnych itp. Do najbardziej znanych systemów metody elementów skończonych wykorzystywanych w mechanice konstrukcji należą ANSYS, NASTRAN, ABAQUS, COSMOS, FEMAP, MARC. Dostępnych jest także wiele komercyjnych programów wyspecjalizowanych, na przykład do analizy konstrukcji budowlanych, do obliczeń konstrukcji kompozytowych, rurociągów itd. Moduły obliczeniowe metody elementów skończonych dołączane są również do wielu programów CAD.
 
Budowa własnych programów metody elementów skończonych wymaga bardzo dobrego przygotowania w zakresie matematyki, metod numerycznych i teorii analizowanych problemów. Warto jednak podkreślić, że również dla efektywnego posługiwania się gotowymi, sprawdzonymi pakietami MES potrzebne jest rozumienie metody i jej podstaw matematycznych, a także dobra znajomość wykorzystywanych programów i badanych zjawisk. Wyniki obliczeń MES w każdym przypadku powinny być weryfikowane przez uproszczone szacunki analityczne i sprawdzenie jakościowej poprawności wybranych rezultatów cząstkowych (reakcje, ciągłość pola przemieszczeń, zgodność z warunkami brzegowymi itp.).
 
Prezentowane opracowanie jest zmodyfikowaną i istotnie rozszerzoną wersją publikowanego wcześniej przez Oficynę Wydawniczą Politechniki Warszawskiej skryptu. Modele analizowane w tej publikacji budowane były za pomocą wersji (v.15) pakietu programów ANSYS, powszechnie wykorzystywanego zarówno w badaniach naukowych, jak i w praktyce inżynierskiej. Od wielu lat ANSYS jest stosowany w Politechnice Warszawskiej i innych polskich uczelniach. Zamierzeniem autorów było jednak przedstawienie zasad praktycznego wykorzystania MES w obliczeniach inżynierskich i interpretacji wyników, a nie wprowadzanie Czytelnika w szczegóły użytkowania wybranego programu. Tematy zadań opisywanych w skrypcie odpowiadają potrzebom i profilowi wykształcenia studentów na kierunkach prowadzonych przez Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej. Omawiane ćwiczenia stanowią w większości praktyczne uzupełnienie wykładu metody elementów skończonych. W każdym ćwiczeniu przypomniane są podstawy opisu teoretycznego analizowanych zagadnień tak, by ułatwić zrozumienie zasad budowy modelu MES, a także interpretację i dyskusję wyników. Niektóre z prezentowanych zadań mogą być wykorzystywane do samodzielnego przygotowania się do analizy bardziej zaawansowanych problemów, rozwiązywanych na przykład w ramach prac przejściowych i dyplomowych.

Prezentowany skrypt napisali pracownicy Katedry Biotechnologii Środków Leczniczych i Kosmetyków z myślą o swoich studentach. Powinien on pomóc studentom w dostrzeżeniu i zrozumieniu zależności między świadomym przygotowywaniem form kosmetycznych a znajomością budowy chemicznej i właściwości fizykochemicznych używanych substancji.
 
Rozdział pierwszy zawiera wprowadzenie do tematyki laboratorium. W rozdziale drugim omówiono budowę i właściwości modyfikatorów reologii – niezbędnych do przygotowania stabilnych i wygodnych w aplikacji form kosmetycznych oraz związków powierzchniowo czynnych – stosowanych w żelach do mycia, szamponach i emulsjach. Wiele uwagi poświęcono także przeciwutleniaczom, związkom chroniącym przed promieniowaniem UV oraz konserwantom – głównie ze względu na studentów biotechnologii, dla których budowa i mechanizm działania związków biologicznie czynnych powinny być szczególnie interesujące.
 
W rozdziale trzecim zamieszczono receptury roztworów zawierających modyfikatory reologii, roztworów związków powierzchniowo czynnych oraz emulsji O/W i W/O. Świadomie zrezygnowano z umieszczania w recepturach informacji o działaniu poszczególnych ich składników na skórę oraz roli jaką pełnią w formulacji.
 
Rozdział czwarty został w całości poświęcony badaniom właściwości form kosmetycznych oraz ich stabilności fizykochemicznej i mikrobiologicznej. Zawarto w nim opis badań starzeniowych próbek kosmetyków w celu oceny ich stabilności w czasie i badań skuteczności działania konserwantów.
 
W opracowaniu omówiono także przykłady badań in vitro, ex vivo i in vivo form kosmetycznych oraz poszczególnych surowców, a także zaproponowano wybrane metody instrumentalne służące do oceny cytotoksyczności surowców i skuteczności działania produktów kosmetycznych.

Prezentowana monografia dokumentuje, że oczyszczalnia ścieków może być obiektem, w którym równolegle z realizacją celu polegającego na ochronie wód przed zanieczyszczeniem odzyskuje się energię oraz cenne surowce, a odpady przekształca się w produkty.
 
Ponieważ zasób stanowią w tym przypadku ścieki oraz biomasa odpadowa, jest to przykład biogospodarki bazującej na tzw. zasobach wtórnych, i w takim ujęciu oczyszczalnię ścieków możemy traktować jako wieloplatformową biorafinerię. Koncepcję oczyszczalni ścieków jako elementu biogospodarki cyrkularnej autorka przedstawiła w rozdziale drugim niniejszej monografii, a także w kolejnych rozdziałach prezentując doniesienia literaturowe i wyniki prac własnych odnoszące się do wybranych elementów oczyszczalni ścieków jako biorafinerii oraz podając przykład dobrej praktyki w przedmiotowym obszarze. Przedstawione w pracy rozważania wskazują na to, że oczyszczalnie ścieków posiadają duże możliwości w kontekście zmniejszenia zużycia surowców pierwotnych, ograniczenia zależności od zasobów nieodnawialnych i redukcji emisji gazów cieplarnianych, czyli trzech z pięciu celów sprecyzowanych przez Komisję Europejską w strategii dotyczącej biogospodarki.
 
Mogłoby się wydawać, że oczyszczalnię ścieków trudno powiązać z priorytetowym celem biogospodarki, jakim jest zapewnienie bezpieczeństwa żywnościowego. Pogląd ten staje się jednak nieaktualny, gdy pod uwagę weźmiemy, że w tego typu biorafinerii: produkowane są nawozy minerlane, mineralno-organiczne lub komponenty nawozów, które są następnie używane w rolnictwie, a także odzyskiwana jest woda, która może zostać wykorzystana do nawadniania w rolnictwie, co wpływa na ograniczenie negatywnych skutków suszy na produktywność rolną. Takie zastosowanie oczyszczonych ścieków pozwala dodatkowo na ponowne włączenie składników odżywczych (azotu, fosforu czy potasu) do naturalnych cyklów biochemicznych. Nawadniając, prowadzi się więc równocześnie nawożenie gleby, ograniczając tym samym zużycie nawozów sztucznych.
 
Przytoczone w monografii przykłady dokumentują również, że komunalne oczyszczalnie ścieków można wskazać jako element cyrkularnej BioWEconomy.

Monografia zawiera opis dostępnych przemysłowych technologii drukowania cyfrowego opakowań. Przedstawiono w niej nową klasyfikację opakowaniowych podłoży drukowych (rozdział pierwszy), a w rozdziale drugim także opis technologii cyfrowych. W monografii zaprezentowane zostały wyniki przeprowadzonych badań nad jakością różnych odbitek cyfrowych wykonanych na podłożach dedykowanych i niededykowanych. W rozdziale trzecim opisano produkcyjne systemy drukowania cyfrowego, w tym systemy uszlachetniania. Na koniec przedstawiono charakterystykę opakowaniowych podłoży drukowych oraz atramentów i tonerów.

Autorzy podręcznika założyli, że Czytelnik już zna niektóre elementy kursu wytrzymałości materiałów, takie jak wyznaczanie sił przekrojowych w prostych układach prętowych, obliczanie charakterystyk geometrycznych figur płaskich i podstawowe równania mechaniki ciała sprężystego w zagadnieniu przestrzennym. W opracowaniu sprowadzono je do zagadnienia jedno- i dwuwymiarowego, z omówieniem niektórych cech stanu naprężenia lub odkształcenia, wykorzystywanych w dalszej części podręcznika.
 
W książce poruszono wiele zagadnień praktycznych związanych z projektowaniem, co stanowi dobry punkt wyjścia do wykładów z przedmiotów traktujących szczegółowo o konstrukcjach metalowych, drewnianych, żelbetowych czy zespolonych. Ukierunkowanie na zagadnienia związane z budownictwem nie ogranicza jednak ogólności podręcznika, który może być wykorzystywany także na innych kierunkach studiów.
 
W podręczniku szczegółowo omówiono zagadnienia prętów zginanych i obciążonych osiowo oraz wybrane przypadki prętów skręcanych. Wyprowadzono i omówiono podstawowe sformułowania zagadnień brzegowych różnych teorii prętów oraz metody ich badania i rozwiązywania. Zamieszczono liczne przykłady rozwiązań zadań z podaniem wyników w formie graficznej oraz ich interpretacją w odniesieniu do potencjalnych zastosowań w budownictwie. Przedstawiono też wstęp do metody elementów skończonych w zastosowaniu do prętów obciążonych osiowo i zginanych. Zagadnienia przeanalizowano zarówno w zakresie sprężystym, jak i sprężysto-plastycznym, wprowadzając podstawy teorii nośności granicznej. Omówiono także zjawisko wyboczenia w kontekście obowiązujących rozwiązań normowych.
 
Książka jest podzielona na osiem rozdziałów. Materiał zawarty w rozdziałach od pierwszego do szóstego dotyczy zagadnień sprężystych, które pozwalają na wyznaczenie przemieszczenia (sztywności) elementów konstrukcyjnych i, w konsekwencji, na ich zastosowanie w wymiarowaniu elementów na stan graniczny użytkowania. Treści przedstawione w rozdziałach siódmym i ósmym oraz częściowo szóstym dotyczą wyznaczenia nośności elementów konstrukcyjnych, osiąganej przez wyczerpanie wytrzymałości materiału lub utratę stateczności prętów, dającej podstawy do wymiarowania na stan graniczny nośności.

Problematyka gospodarki cyfrowej, a w szczególności jej specyficzny wycinek jakim są finanse cyfrowe, stanowi istotny obszar aktywności naukowej Katedry Finansów i Systemów Finansowych Wydziału Zarządzania Politechniki Warszawskiej. W pracach nad tym zagadnieniem biorą udział pracownicy Katedry, a także wielu ekspertów zewnętrznych z innych ośrodków akademickich, ze świata biznesu oraz instytucji publicznych. Efektem tych prac są już opublikowane dzieła, a także będąca w opracowaniu seria trzech monografii, pod wspólnym tytułem Finanse cyfrowe. Pierwsza z nich – Finanse cyfrowe: informatyzacja, cyfryzacja, danetyzacja prezentuje ramy ogólne gospodarki cyfrowej, problematykę konsumenta na rynku finansowym oraz ryzyka finansów cyfrowych. Niniejsza publikacja, będąca jej kontynuacją, zawiera omówienie wybranych zagadnień związanych z bankowością cyfrową, ubezpieczeniami cyfrowymi oraz cyfryzacją rynków finansowych. Jej celem jest dokonanie prezentacji wykorzystania finansów cyfrowych w głównych segmentach biznesowych finansów.
 
Monografia podzielona jest na trzy części. Pierwsza jest poświęcona bankowości cyfrowej, druga ubezpieczeniom cyfrowym, a w części trzeciej omówiono zagadnienia związane z cyfryzacją rynku kapitałowego.

Autorami poszczególnych rozdziałów opracowania są wykładowcy Wydziału Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej, którzy aktywnie biorą udział w rozwoju sztucznej inteligencji. Planując zakres i treść książki, z szerokiej gamy metod i zagadnień autorzy wybrali te, które uważają za szczególnie istotne i mające zastosowanie w ramach całego obszaru SI – również w obrębie innych, nieomówionych tutaj metod. W rozdziale pierwszym znajdują się informacje o historii, charakterze i o zastosowaniach sztucznej inteligencji. Rozdział drugi traktuje o podstawowym (nie tylko dla sztucznej inteligencji) zagadnieniu przeszukiwania przestrzeni stanów w poszukiwaniu rozwiązań zadanego problemu. Towarzyszy temu omówienie metod optymalizacji, które wskazują najlepsze rozwiązanie z punktu widzenia przyjętego kryterium. Tematem kolejnego rozdziału jest uczenie maszynowe. Rozdział czwarty został poświęcony architekturom sztucznych sieci neuronowych, w tym sieciom głębokim. W rozdziale piątym znajduje się prezentacja i dyskusja dotycząca wzajemnych związków etyki i sztucznej inteligencji, ze szczególnym naciskiem na konieczność przedstawiania wyników działania systemów SI w sposób zrozumiały dla człowieka. Każdy rozdział jest opatrzony notą bibliograficzną, która podaje pozycje rozszerzające omówiony materiał.
 
Książka może służyć jako podręcznik i wsparcie dydaktyczne wykładów z zakresu SI oraz jako materiał referencyjny dla przedstawionych w niej metod i algorytmów.

Zakres rozwiązań projektowych wprowadzanych w procesie scalenia gruntów w Polsce jest ograniczony i niewystarczający”. Udowodnienie przyjętej tezy wymagało realizacji następujących celów szczegółowych: 1) ocena stanu gospodarki wodnej na obszarach wiejskich oraz przegląd obecnego stanu wiedzy dotyczącej prawnych i geodezyjnych aspektów integracji prac scaleniowych z pracami z zakresu gospodarowania zasobami wodnymi; 2) analiza i ocena zakresu wprowadzanych w założeniach do projektu scalenia gruntów w Polsce rozwiązań nakierowanych na poprawę stanu gospodarki wodnej w oparciu o reprezentatywną próbę badawczą.

Nasypy budowlane są jednymi z najczęściej wykonywanych i spotykanych obiektów budowlanych w inżynierii lądowej i wodnej. Podręcznik jest kompleksowym opracowaniem zagadnień dotyczących projektowania, budowy i kontroli nasypów wykonanych z gruntów naturalnych i antropogenicznych.
 
Podręcznik „Nasypy budowlane” jest skierowany do studentów i absolwentów wydziałów budownictwa lądowego i wodnego oraz inżynierii środowiska uczelni wyższych oraz do inżynierów praktyków.

Skrypt zawiera instrukcje wykonania 18 ćwiczeń laboratoryjnych, obejmujących podstawowe procesy i aparaturę przemysłowych systemów technologicznych. Ćwiczenia mają na celu zapoznanie studentów z przebiegiem wybranych procesów separacji składników, kontaktu fazowego oraz wymiany ciepła i masy, a także z konstrukcją aparatury i technikami pomiarowymi. Omówienie każdego ćwiczenia zawiera krótkie wprowadzenie teoretyczne oraz opis stanowiska badawczego, metodyki pomiarów i sposobu opracowania wyników. Opracowanie jest przeznaczone dla studentów kierunków inżynieria chemiczna i procesowa, technologia chemiczna, biotechnologia i bio gospodarka, ale może być wykorzystywane na wielu pokrewnych kierunkach.

Treść monografii zawarto w ośmiu rozdziałach, a jej zakres obejmuje zagadnienia formułowania relacji konstytutywnych materiałów warstw konstrukcyjnych nawierzchni drogowych oraz prezentację ich wykorzystania w symulacjach numerycznych. W opracowaniu uwzględniono niesprężyste własności mieszanek mineralno-asfaltowych, poprzez zastosowanie modeli konstytutywnych sformułowanych w ramach fenomenologicznej teorii sprężysto-lepkoplastyczności.
 
Symulacje przeprowadzono z wykorzystaniem modeli zaproponowanych i zaimplementowanych przez autorów w systemie metody elementów skończonych Abaqus. Badano układy wielowarstwowe odwzorowujące podatne rozwiązania konstrukcyjne stosowane w budownictwie drogowym. Kluczowym zagadnieniem był dobór odpowiednich relacji konstytutywnych definiujących odpowiedź konstrukcji poddanej działaniu obciążeń komunikacyjnych i środowiskowych.
 
Powszechnie stosowany model sprężysty nie pozwala w pełni uwzględnić wpływu temperatury, czasu oraz intensywności obciążenia na zjawiska zachodzące w nawierzchni podatnej.
 
Przedstawiony w pracy sposób modelowania, uwzględniający oddziaływania dynamiczne, parametry reologiczne oraz ich zmienność wraz z temperaturą, jest bardziej uniwersalny.
 
Istotnym zagadnieniem podjętym w pracy jest również problematyka doboru parametrów (stałych materiałowych) występujących w relacjach konstytutywnych. Rozwiązanie tego złożonego zagadnienia wymaga wyników badań laboratoryjnych, ale jest też możliwe dzięki umiejętnemu wykorzystaniu danych dostępnych w literaturze. W pracy posłużono się w tym celu autorskim oprogramowaniem, w którym zaimplementowano algorytmy optymalizacyjne dopasowania krzywych reprezentujących charakterystyki teoretyczne modeli konstytutywnych do wyników badań. Poniżej zaprezentowano szczegółowo układ monografii.

Skrypt jest przeznaczony dla czytelników, którzy znają treści mechaniki teoretycznej i wytrzymałość materiałów 1.

W opracowaniu omówiono wiele problemów i wyzwań, które spotyka się w organizacjach dowolnych rodzajów.