456-0530/01 – Modeling and Simulation Methods (MAS)
| Gurantor department | Department of Computer Science | Credits | 4 |
| Subject guarantor | Ing. Jiří Mitrych, Ph.D. | Subject version guarantor | Ing. Jiří Mitrych, Ph.D. |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Optional |
| Year | 3 | Semester | winter |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 2003/2004 | Year of cancellation | 2009/2010 |
| Intended for the faculties | FEI | Intended for study types | Follow-up Master |
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:
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
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
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction