460-4018/01 – Modelování a simulace (MAS)

Garantující katedraKatedra informatikyKredity4
Garant předmětudoc. Ing. Jan Platoš, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Jan Platoš, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník1Semestrzimní
Odkaz na webJazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
PLA06 doc. Ing. Jan Platoš, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 4+2

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
Projekt

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. Předmět přináší základní informace o metodice a metodologii modelování dynamických jevů a diskrétních systémů.

Povinná literatura:

Sylaby k předmětu "Modelování a simulace".

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

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou kladeny.

Minimální znalostní požadavky

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 pravděpodobnosti 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 ověřování 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, přesnost a rozptyl) Diskrétní systémy (Popis diskrétního systému, tvorba modelu) Systémy hromadné obsluhy (Základní pojmy, specifické rysy SHO, vstupní tok požadavků, 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) Simulační 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 Projekt: Realizace programu provádějící simulaci na dané téma dle požadavků vyučujícího.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2010/2011 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 (40) 20
                Projekt Projekt 40  20
        Zkouška Zkouška 60 (60) 31
                Zkouška nebo rozšířený projekt Písemná zkouška 60  31
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2014/2015 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2013/2014 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2012/2013 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2011/2012 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (N2647) Informační a komunikační technologie (2612T025) Informatika a výpočetní technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku