450-4017/01 – Znalostní systémy řízení (ZSR)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětuIng. Vilém Srovnal, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Vilém Srovnal, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník2Semestrzimní
Odkaz na webJazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SLA77 Ing. Zdeněk Slanina, Ph.D.
SRO37 Ing. Vilém Srovnal, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Seznamuje studenty s fuzzy množinovou matematikou, fuzzy logikou, teorií fuzzy řízení a jejich aplikacemi při konstrukci znalostních fuzzy regulátorů. Studenti získají schopnost návrhu, ladění a testování fuzzy regulátorů v inženýrské praxi.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Předmět je zaměřen do moderní oblasti aplikace metod umělé inteligence v řídicích systémech. Uvádí problematiku modelování složitých reálných soustav a prezentuje nové metody nenumerického, jazykového popisu jejich chování i řízení s využitím znalostí. Obsahuje základní kurz fuzzy matematiky, na jejím základě vysvětluje principy fuzzy logiky ke zpracování znalostí a jejich využití pro efektivní modelování a řízení v podmínkách neurčité a neúplné informace. Podává přehled základních jazykových modelů a inferenčních mechanizmů. Seznamuje studenty s metodami návrhu, ladění a testování fuzzy regulátorů. Předmět je úvodem do oblasti aplikované umělé inteligence.

Povinná literatura:

POKORNÝ,M.,SROVNAL,V. Znalostní systémy řízení – Učební text a návody do cvičení. CZ.1.07/2.2.00/15.0113. VŠB - Technická univerzita Ostrava. Ostrava. 2012 JURA, P. Základy fuzzy logiky pro řízení a modelování. Brno: Nakladatelství VUTIUM, 2003, ISBN 80-214-2261-0. VOLNÁ,E. Neuronové sítě. Ostravská univerzita, Ostrava. 2008 HYNEK,J. Genetické algoritmy a genetické programování. Grada, 2008. ISBN: 978-80-247-2695-3

Doporučená literatura:

VESELÝ,A. Úvod do umělé inteligence. ČZU Praha, 2005. ISBN 80-213-1361-7 NOVÁK,V.,KNYBEL,J. Fuzzy modelování. Ostravská univerzita v Ostravě, Přírodovědecká fakulta. Ostrava 2005. MATA,F., MARICHAL,G.N., JIMNEZ,E. Fuzzy Modeling and Control: Theory and Applications. Atlantis Publishing Corporation, 2014 ISBN 9462390819

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

Průběžná kontrola studia: Průběžná kontrola je prováděna na základě účasti studenta v laboratorních cvičeních. Podmínky udělení zápočtu: Student může dosáhnout 40 (min 21) bodů za elaboráty a vypracování semestrální práce. Absolvování předmětu: Pro absolvování předmětu musí student obdržet zápočet a složit závěrečnou zkoušku. Závěrečná zkouška má dvě části - písemnou se ziskem 40 (min 10)bodů a ústní se ziskem 20 (min 6) bodů. K absolvování předmětu musí student absolvovat obě části zkoušky.

E-learning

Další požadavky na studenta

Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny

Minimální znalostní požadavky

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky 1.Umělá inteligence, význam znalostí, formalizace neurčitosti znalostí, vlastnosti znalostí, zpracování znalostí, znalostní systémy 2.Základy fuzzy množinové matematiky, fuzzy množinové operace, Zadehův princip rozšíření 3.Jazyková proměnná a její fuzzy-množinová reprezentace 4.Základy fuzzy logiky, fuzzy-logické operace 5.Aproximace jazykového modelu fuzzy funkcí, podmíněná IF-THEN pravidla 6.Základy fuzzy modelování, modely Mamdani 7.Inferenční mechanizmy, Zadehův interpolační princip 8.Sugenovské fuzzy modely a jejich vlastnosti 9.Základní struktura a parametry FLC, typy fuzzy regulátorů 10.Fuzzy pravidla pro jednotlivé typy fuzzy regulátorů 11.Fuzzifikace vstupních a defuzzifikace výstupních proměnných fuzzy regulátoru 12.Stabilita fuzzy regulačních systémů 13.Návrh fuzzy regulátorů 14.Stavové fuzzy regulátory Laboratoře 1.Fuzzy regulace s využitím mikroprocesoru Motorola HC12 2.Fuzzy regulace s využitím PLC TECOMAT Počítačové laboratoře 1.Základy Matlabu a FTB, prostředí Simulink 2.Fuzzy množiny – editace, parametrizace, operace (FTB), příklady - princip rozšíření 3.Editace jazykových hodnot jazykových proměnných (FTB), program FL Motorola 4.Vliv typu fuzzy logické funkce na výsledek fuzzy množinových operací (FTB) 5.Příklad aproximace jazykového modelu fuzzy funkcí (FTB) 6.Editace modelů Mamdani (FTB) 7.Příklady použití Zadehova inteprolačního systému (FTB) 8.Editace modelu Takagi-Sugeno, aproximace nelineárních závislostí (FTB) 9.Identifikace T-S modelu procedurou ANFIS (FTB) 10.Fuzzy regulátor typu Mamdani – program FL Motorola 11.Návrh a ladění fuzzy regulátoru Mamdani 12.Návrh a ladění fuzzy regulátoru typu Takagi-Sugeno 13.Fuzzy regulace s využitím mikroprocesoru Motorola HC12 14.Fuzzy regulace s využitím PLC TECOMAT Semestrální projekt Navrhněte, odlaďte a otestujte fuzzy regulátor typu Mamdani zadané soustavy v prostředí Matlab-Simulink !

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2016/2017 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40  21
        Zkouška Zkouška 60 (60) 30
                Písemná zkouška Písemná zkouška 40  10
                Ústní zkouška Ústní zkouška 20  6
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2602R014) Aplikovaná a komerční elektronika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (3907R001) Elektroenergetika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (1103R031) Výpočetní matematika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2601R013) Telekomunikační technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R025) Informatika a výpočetní technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2647) Informační a komunikační technologie (2612R059) Mobilní technologie (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (1103T031) Výpočetní matematika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2601T013) Telekomunikační technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T059) Mobilní technologie (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3901T009) Biomedicínské inženýrství (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2649) Elektrotechnika (3907T001) Elektroenergetika (01) Exchange Students P čeština Ostrava volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
V - ECTS - mgr. 2014/2015 prezenční čeština volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2013/2014 prezenční čeština volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2012/2013 prezenční čeština volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2011/2012 prezenční čeština volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok