342-0972/02 – Výpočetní metody a nástroje pro dopravní systémy (VMaNpDS)

Garantující katedraInstitut dopravyKredity10
Garant předmětuprof. Ing. Tomáš Kozubek, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Tomáš Kozubek, Ph.D.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOZ75 prof. Ing. Tomáš Kozubek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 25+0
kombinovaná Zkouška 25+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem je seznámit studenty s algoritmy z oblasti modelování, simulace složitých systémů a z nich vyplývající analýza rozsáhlých kolekcí experimentálních dat. Bude představena metodologie modelování systémů, definovány základní třídy úloh z oblasti jejich spojité, diskrétní či kombinované simulace. Plánování a následné provádění simulačních experimentů vede k vytváření rozsáhlých kolekcí dat, které je nutno následně analyzovat prostřednictvím metod postavených na neuronových sítích, vyhledávání nejbližšího souseda ve vysoce dimenzionálních datech, zpracování proudových dat, algoritmů strojového učení jakými jsou perceptronové sítě a SVM atd. V rámci kurzu bude kladen důraz na použití metod optimalizovaných pro HPC servery.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Projekt

Anotace

V rámci předmětu budou představeny nástroje, metody a algoritmy používané v různých oblastech dotýkajících se dopravy a dopravních systémů. Tyto nástroje, metody a algoritmy budou pokrývat široké spektrum od algoritmů a metod používaných pro řešení samotné dopravy jako jsou řešení Vehicle Routing Problem nebo Logistika, přes metody pro posuzování bezpečnosti a únosnosti dopravních staveb a konstrukcí, až po metody používané pro řešení aerodynamiky vozidel. Bude objasněna role simulačních metod v procesu návrhu výrobku.

Povinná literatura:

Kreuzer, W., System simulation, programming styles and languages, Addison Wesley, 1986. Leskovec, J., Rajaraman, A., Ullman, J., Mining of Massive Datasets, Cambridge University Press, 2014, ISBN 978-1107077232 . Cook R. D., Malkus D.S., Plesha M.E., Witt R.J. Concepts and applications of finite element analysis, 4th edition. J. Wiley & Sons, Inc. NY, 2002, p. 719, ISBN 0-471-35605-0. Zhi-Hua Zhong, Finite Element Procedures for Contact-Impact Problems. Oxford University Press, 1993, p. 371, ISBN 0-19 856383-3. Reddy, J.N., An Introduction Nonlinear Finite Element Analysis, Oxford University Press, 2004, p. 463, ISBN 0-19-852529-X. Wriggers, P., Nichtlineare Finite-Element Metoden, Springer, 2005, p. 495, ISBN 3-540-67747. Bhatti,M.A., Advanced Topics in Finite Element Analysis of Structures: with Mathematica and Matlab Computations, Wiley, 2006, p.590, ISBN-13 978-0-471- 64807-9. Kozuková, M., Modelování proudění tekutin FLUENT, CFX. Ostrava: VŠB-TU, 2008, 115 s., ISBN 978-80-248-1913-6, (Elektronická publikace na CD ROM). Dostupné z internetu: http://www.338.vsb.cz/seznam.htm. Bojko, M., Návody do cvičení „Modelování proudění“ – Fluent. Ostrava. VŠB-TU Ostrava, 2008. ISBN 978-80-248-1909-9. Dostupnost: < http://www.338.vsb.cz.

Doporučená literatura:

van der Aalst, W., van Hee, K., Worklflow Management, Models, Methods, and Systems. MIT Press, 2002. Guojun Gan, Chaoqun Ma, Jianhong Wu, Data Clustering: Theory, Algorithms, and Applications, SIAM, Society for Industrial and Applied Mathematics, 2007, ISBN 978-0898716238. Examples for ANSYS solutions: http://www.mece.ualberta.ca/tutorials/ansys/ .

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Ústní zkouška.

E-learning

Další požadavky na studenta

Zpracování semestrální práce na zadané téma a její prezentace před zkoušejícím.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Algoritmy pro řešení dopravní situace 2. Algoritmy pro modelování a simulace složitých systémů 3. Algoritmy pro analýzu rozsáhlých dat 4. Metodologie modelování komplexních systémů 5. Úlohy diskrétní simulace 6. Úlohy spojité simulace 7. Úlohy kombinované 8. Úvod do neuronových sítí 9. Úvod do High Performance Computing (HPC) 10. Metody pro posuzování bezpečnosti a únosnosti dopravních staveb a konstrukcí 11. Úvod do Metody Konečných Prvků (MKP) 12. Úvod do softwarových nástrojů (ANSYS) 13. Řešení základních úloh 14. Metody pro posuzování aerodynamicy vozidel 15. Úvod do Metody Konečných Objemů (MKV) 16. Úvod do softwarových nástrojů (FLUENT, OpenFOAM) 17. Řešení základních úloh

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2021/2022 (P1041D040005) Dopravní systémy K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2021/2022 (P1041D040005) Dopravní systémy P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P1041D040005) Dopravní systémy K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P1041D040005) Dopravní systémy P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku