Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2018/2019
Graduado o Graduada en Ingeniería Agroalimentaria y del Medio Rural por la Universidad Pública de Navarra
Código: 501820 Asignatura: HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES PARA LAS INDUSTRIAS AGROALIMENTARIAS
Créditos: 3 Tipo: Optativa Curso: 4 Periodo: 1º S
Departamento: Estadística, Informática y Matemáticas
Profesores
ARRARAS VENTURA, ANDRÉS (Resp)

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Optatividad.

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Descriptores


Partiendo de modelos que se utilizan en el ámbito de la industria agroalimentaria, esta asignatura introduce diversas técnicas computacionales que permiten la simulación de los mismos y la visualización de los resultados obtenidos.

Palabras clave: modelización y simulación, optimización, procesos y productos alimentarios, visualización de resultados.

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Competencias genéricas

CB2: Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.

CB3: Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.

CB4: Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.

CG7: Conocimiento en materias básicas, científicas y tecnológicas que permitan un aprendizaje continuo, así como una capacidad de adaptación a nuevas situaciones o entornos cambiantes.

CT2: Capacidad para la comunicación eficaz oral y escrita.

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Competencias específicas

CE1: Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; geometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos, algorítmica numérica; estadística y optimización.

CE3: Conocimientos básicos sobre el uso y programación de los ordenadores, sistemas operativos, bases de datos y programas informáticos con aplicación en ingeniería.

CE20: Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de Ingeniería y Tecnología de los alimentos: Ingeniería y operaciones básicas de alimentos; Tecnología de alimentos; Procesos en las industrias agroalimentarias; Modelización y optimización; Gestión de la calidad y de la seguridad alimentaria; Análisis de alimentos; Trazabilidad.

CE21: Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de Ingeniería de las industrias agroalimentarias: Equipos y maquinarias auxiliares de la industria agroalimentaria; Automatización y control de procesos; Ingeniería de las obras e instalaciones; Construcciones agroindustriales; Gestión y aprovechamiento de residuos.

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Resultados aprendizaje

Tras cursar la asignatura, el estudiante adquiere la capacidad de:

  •  R1: Conocer y aplicar las diversas técnicas computacionales que existen para la simulación de procesos ligados a la industria agroalimentaria.
  •  R2: Determinar las ventajas y limitaciones que presenta cada uno de los métodos utilizados en la resolución de los problemas que se plantean.
  •  R3: Interpretar los resultados obtenidos en casos prácticos de desarrollo de procesos y diseño de productos alimentarios.
  •  R4: Manejar un programa informático (en este caso, MATLAB) que permita implementar las técnicas estudiadas y visualizar los resultados obtenidos mediante representaciones gráficas y animaciones.

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Metodología

Metodología - Actividad
Horas presenciales
Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas
12
 
A-2 Prácticas
14
 
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos
2
 
A-4 Elaboración de trabajo
 
18
A-5 Lecturas de material
 
5
A-6 Estudio individual
 
20
A-7 Exámenes, pruebas de evaluación
2
 
A-8 Tutorías individuales
2
 
Total
32
43

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Relación actividades formativas-competencias

Actividad formativa
Competencias
A-1 CB2, CB3, CB4, CG7, CT2, CE1, CE20, CE21
A-2 CB2, CB3, CG7, CE3, CE20, CE21
A-3 CB4, CT2
A-4 CB2, CB3, CB4, CG7, CT2, CE1, CE3, CE20, CE21
A-5 CB3, CG7, CE20, CE21
A-6 CB2, CB3, CG7, CE1, CE3, CE20, CE21 
A-7 CB2, CB3, CB4, CT2, CE1, CE3, CE20, CE21 
A-8 CB2, CB3, CB4, CT2, CE1, CE3, CE20, CE21

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Idiomas


Castellano.

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Evaluación


La evaluación se realiza de forma continua a lo largo del semestre, según se detalla en la tabla siguiente:

Resultado de aprendizaje Sistema de evaluación Peso (%) Carácter recuperable
R1, R2, R3, R4 Registro del profesor 10 No recuperable
R1, R2, R4 Elaboración de un informe de seguimiento individual de las sesiones prácticas 30 Recuperable mediante la entrega del informe corregido según las indicaciones del profesor
R1, R2, R3, R4 Elaboración y exposición oral de un trabajo en grupo sobre uno de los casos prácticos propuestos en la asignatura 60
Calificación mínima para ponderar en la nota final: 5/10
Recuperable mediante la entrega y exposición del trabajo corregido según las indicaciones del profesor

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Contenidos

En esta asignatura, se describen algunas herramientas computacionales para la simulación y visualización de resultados en modelos relacionados con el desarrollo de procesos y el diseño de productos alimentarios. En particular, se introducen nociones elementales sobre la resolución numérica de modelos que rigen los procesos de calentamiento y enfriamiento, y se analizan aspectos tales como el efecto de variación de parámetros o la localización de valores óptimos en diversas aplicaciones.

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Temario


1. Procesos de calentamiento y enfriamiento
Planteamiento de los modelos. Tipos de envase. Discretización y simulación: métodos de diferencias finitas y avance en tiempo. Visualización e interpretación de resultados. Predicción de parámetros y variables de interés para el desarrollo de procesos y productos alimentarios.

2. Técnicas computacionales de optimización de procesos y productos alimentarios
Planteamiento de los modelos. Rastreo de valores óptimos. Optimización gráfica. Interpretación de resultados.


Prácticas de ordenador:

  • Introducción a MATLAB. Salidas gráficas en dos y tres dimensiones. Animaciones.
  • Conducción de calor en estado estacionario. Métodos de diferencias finitas.
  • Conducción de calor en estado transitorio. Métodos de avance en tiempo.
  • Rastreo de valores óptimos en modelos de la industria agroalimentaria.
  • Casos prácticos en el diseño de procesos y productos alimentarios.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que su profesor ha solicitado a la Biblioteca.



Bibliografía básica:

  1. D. Holdsworth, R. Simpson. Thermal processing of packaged foods. 2ª ed., Springer, 2007.
  2. A. Ibarz, G.V. Barbosa-Cánovas. Operaciones unitarias en la ingeniería de alimentos. Mundi-Prensa, 2005.
  3. M. Özilgen. Handbook of food process modeling and statistical quality control with extensive MATLAB applications. 2ª ed., CRC Press, 2011.
  4. R.P. Singh, D.R. Heldman. Introducción a la ingeniería de los alimentos. 2ª ed., Acribia, 2009.


Bibliografía complementaria:

  1. D.J. Higham, N.J. Higham. MATLAB guide. 3ª ed., SIAM, 2017.
  2. R. Hu. Food product design. Technomic Publishing Company, 1999.
  3. C. Moler. Numerical computing with MATLAB. SIAM, 2004. Edición electrónica: http://www.mathworks.es/moler/chapters.html.

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Lugar de impartición

Aulario del Campus de Arrosadía de la Universidad Pública de Navarra. Las sesiones prácticas tendrán lugar en aulas de informática.

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