456-0530/01 – Modeling and Simulation Methods (MAS)

Gurantor departmentDepartment of Computer ScienceCredits4
Subject guarantorIng. Jiří Mitrych, Ph.D.Subject version guarantorIng. Jiří Mitrych, Ph.D.
Study levelundergraduate or graduateRequirementOptional
Year1Semesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction2003/2004Year of cancellation2009/2010
Intended for the facultiesFEIIntended for study typesFollow-up Master
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
MIT04 Ing. Jiří Mitrych, Ph.D.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 2+2
Combined Credit and Examination 4+2

Subject aims expressed by acquired skills and competences

The subject deals with fundamental principles of the methodology for system modeling and simulation. The methods for simulation of discrete systems are introduced. Students should be able to create simple simulation models, use them for the experimentation and to evaluate obtained results.

Teaching methods

Lectures
Experimental work in labs

Summary

Modeling and simulation have developed since the computation power permited the solution of complicated processes of physics, chemistry, economy, medicine or sociology. There are a lot of disciplines for using these modeling and simulation methods. The subject gives the basic informations about modeling and simulation methodology of continuous and discrete systems.

Compulsory literature:

Subject handout.

Recommended literature:

Fang, K.-T., Hickernell, F.J., and Niederreiter, H. (editor):Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods 2000. Springer-Verlag, New York, 2002. L'Ecuyer, P.: Random number generation. In Jerry Banks, editor(s), The Handbook of Simulation, pp. 93--137. Wiley, New York, 1998. Knuth, D.E.: The Art of Computer Programming, volume 2: Seminumerical Algorithms. Addison-Wesley, Reading, MA, 3rd edition, 1997. Fishwick P.: Simulation Model Design and Execution, PrenticeHall, 1995, ISBN 0-13-098609-7 The M/M/1 Queuing System, staff.um.edu.mt/jskl1/simweb/mm1.htm

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Přednášky: Úvod do teorie systémů, úvod do modelování a simulace systémů (Základní pojmy: universum, časová množina, okolí systému, klasifikace prvků, vazby prvků v systému, chování systémů, modelování, model, cíl model, modelování na počítačích, simulace, simulační model, historie modelování, aplikační spektrum) Modely, jejich rozdělení, tvorba. Ověřování správnosti modelů. (Modely diskrétní, spojité a kombinované, typy modelů, užitečnost modelů, vymezení experimentálního rámce, ověřování věrohodnosti modelů na různé úrovni abstrakce: kvalifikace, validizace (oblast validity), verifikace) Úvod do teorie pravděpodobnosti a statistiky I. (Náhodné jevy, pravděpodobnost, náhodné veličiny, zákon rozdělení pravděpodobnosti, limitní věty) Úvod do teorie pravdepodobnosti a statistiky II. (Distribuční funkce a hustota pravděpodobnosti, základní statistické parametry a jejich význam, pořadové statistiky, neparametrické metody, histogramy) Generování a ověřování náhodných veličin I. (Generování rovnoměrného rozdělení, pseudonáhodná čísla, metody testování) Generování a ověrování náhodných veličin II. (Transformace náhodných čísel na hodnoty náhodných veličin, metody generování náhodných rozdělení,statistické hypotézy) Spojité systémy (Dynamické systémy, jejich aplikační spektrum, metodika řešení) Numerické metody užívané v simulaci spojitých systémů (Taylorův rozvoj, jednokrokové a vícekrokové metody (výhody a nevýhody), kontrola a řízení výpočtu) Numerické metody užívané v simulaci diskrétní systémů (Metoda Monte Carlo, presnost a rozptyl) Diskrétní systémy (Popis diskrétního systému, tvorba modelu) Systémy hromadné obsluhy (Základní pojmy, specifické rysy SHO, vstupní tok popžadavků, fronta, obslužná síť, algoritmizace - algoritmy orientované na události, aktivity a procesy) Využití analytických modelů SHO (Kendallova klasifikace a její využití při určování charakteristik SHO) Modelování číslicových systémů (Číslicové systémy, logické obvody, modely signálů, zpoždění, simulace poruch) Simualční jazyky a nástroje pro simulaci 15. Paralelní procesy a simulace (Základní problémy koordinace a synchronizace procesů, Petriho sítě) Cvičení: Přímá návaznost na přednášky. Počítačové laboratoře: Jednoduchý příklad na spojitou simulaci Jednoduchý příklad na diskrétní simulaci

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (145) 51
        Examination Examination 100  0
        Exercises evaluation Credit 45  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2009/2010 (N2647) Information and Communication Technology (2612T025) Computer Science and Technology P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2647) Information and Communication Technology (2612T025) Computer Science and Technology K Czech Ostrava 1 Optional study plan
2009/2010 (N2646) Information Technology (2612T025) Computer Science and Technology P Czech Ostrava 2 Optional study plan
2008/2009 (N2646) Information Technology (2612T025) Computer Science and Technology P Czech Ostrava 2 Optional study plan
2008/2009 (N2647) Information and Communication Technology (2612T025) Computer Science and Technology P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2008/2009 (N2647) Information and Communication Technology (2612T025) Computer Science and Technology K Czech Ostrava 1 Optional study plan
2008/2009 (N2646) Information Technology (2612T025) Computer Science and Technology K Czech Ostrava 2 Optional study plan
2007/2008 (N2646) Information Technology (2612T025) Computer Science and Technology P Czech Ostrava 2 Optional study plan
2007/2008 (N2646) Information Technology (2612T025) Computer Science and Technology K Czech Ostrava 2 Optional study plan
2007/2008 (N2647) Information and Communication Technology (2612T025) Computer Science and Technology P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2007/2008 (N2647) Information and Communication Technology (2612T025) Computer Science and Technology K Czech Ostrava 1 Optional study plan
2006/2007 (N2646) Information Technology (2612T025) Computer Science and Technology P Czech Ostrava 2 Optional study plan
2006/2007 (N2646) Information Technology (2612T025) Computer Science and Technology K Czech Ostrava 2 Optional study plan
2006/2007 (N2647) Information and Communication Technology (2612T025) Computer Science and Technology P Czech Ostrava 1 Optional study plan
2006/2007 (N2647) Information and Communication Technology (2612T025) Computer Science and Technology K Czech Ostrava 1 Optional study plan
2005/2006 (N2646) Information Technology (2612T025) Computer Science and Technology P Czech Ostrava 2 Optional study plan
2005/2006 (N2646) Information Technology (2612T025) Computer Science and Technology K Czech Ostrava 2 Optional study plan
2004/2005 (B2646) Information Technology (2612R025) Computer Science and Technology P Czech Ostrava 3 Choice-compulsory study plan
2004/2005 (B2646) Information Technology (2612R025) Computer Science and Technology K Czech Ostrava 3 Optional study plan
2003/2004 (B2646) Information Technology (2612R025) Computer Science and Technology P Czech Ostrava 3 Optional study plan
2003/2004 (B2646) Information Technology (2612R025) Computer Science and Technology K Czech Ostrava 3 Optional study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner