456-0530/01 – Modelování a simulace (MAS)
| Garantující katedra | Katedra informatiky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. Jiří Mitrych, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Jiří Mitrych, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | volitelný odborný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2003/2004 | Rok zrušení | 2009/2010 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je uvést studenta do problematiky teorie systémů a v návaznosti ukázat na význam modelového přístupu k řešení problémů a využití technik simulace systémů, tj. v systémech vyvíjejících se v čase. Praktickou znalostí, kterou absolvent při studiu předmětu získává, je především znalost prostředků vhodných pro tvorbu modelů. Jejich volbou je stanovována úroveň abstrakce modelovaného subjektu. K dovednostem získaným v tomto předmětu je schopnost interpretovat výsledky simulace. To je ovlivněno způsobem řízení simulace událostmi, časovou analýzou nebo kombinováním obou těchto způsobů, které je nezbytné při modelování systémů se smíšenými (digitálními i analogovými) signály.
Vyučovací metody
Přednášky
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Modelování a simulace se rozvíjí jako samostatná disciplína od doby, kdy výpočetní výkon počítačů umožnil řešení složitých popisů procesů fyziky, chemie, ekonomie, lékařství, či sociologie. Vědních oborů, ve kterých mohou být postupy modelování a následné simulace použity, je velmi mnoho. Predmět přináší základní informace o metodice a metodologii modelování
dynamických jevů a diskrétních systemů.
Povinná literatura:
Sylaby k předmětu
Doporučená literatura:
Rábová Z. a kol.: Modelování a simulace, VUT Brno 1992
Hušek R. - Lauber J.: Simulační modely, Praha 1987
Neuschl Š.: Modelovanie a simulácia, Bratislava - Praha 1998
Antoch J. - Vorlíčková D.: Vybrané metody statistické analýzy dat, Praha 1992
Cingel V.: Modelovanie a simulácia na PC, Praha 1992
The M/M/1 Queuing System, staff.um.edu.mt/jskl1/simweb/mm1.htm
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
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
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky