638-0083/02 – Modelování a simulace ()
Garantující katedra | Katedra automatizace a počítačové techniky v průmyslu | Kredity | 4 |
Garant předmětu | prof. Ing. Zora Koštialová Jančíková, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Zora Koštialová Jančíková, CSc. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 3 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 1999/2000 | Rok zrušení | 2007/2008 |
Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Vyučovací metody
Anotace
Cílem předmětu je seznámení s metodami realizace simulačních modelů dynamických
systémů. Výklad vychází z matematického popisu dynamického systému. Studentům
jsou přiblíženy principy matematicko-fyzikálního modelování, principy teorie
podobnosti a modelování a metody potřebné k realizaci modelu na číslicovém
počítači. Je proveden úvod do umělé inteligence (fuzzy modely, expertní modely,
modely neuronových sítí, genetické algoritmy), pozornost je věnována především
modelům neuronových sítí a jejich aplikací na vybrané technologické procesy.
Náplní cvičení je sestavení matematických modelů pro vybrané reálné dynamické
systémy a jejich simulační ověření užitím simulačních programů SIPRO a SIMULINK.
Jsou vytvářeny modely reálných procesů s využitím umělých neuronových sítí
pomocí programových prostředků MATLAB-Neural Network Toolbox a NEUREX.
Povinná literatura:
Kuneš, J., Vavroch, O., Franta, V. Základy modelování. Praha : SNTL, 1989
Zítek, P., Petrová, R. Matematické a simulační modely. Praha : ČVUT, 1986
Noskievič, P. Modelování a identifikace systémů. Ostrava : MONTANEX, a. s., 1999
Farana, R. Univerzální simulační program SIPRO 3.4. Uživatelská příručka,
Ostrava : VŠB-TU Ostrava, 1996
SIMULINK – Dynamic System Simulation for MATLAB. The Math Works, Ing., Natic,
MA, JUSA, uživatelská příručka,
Vondrák, I. Umělá inteligence a neuronové sítě. Ostrava : VŠB-TU, 1994
Pokorný, M. Umělá inteligence v modelování a řízení. BEN technická literatura,
1996
Doporučená literatura:
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
1. Úvod do modelování systémů, formy popisu dynamického systému.
Simulační programy - klasifikace, popis, příklady použití.
2. Modelování systémů podle druhu podobnosti (matematické, fyzikální,
matematicko-fyzikální, kybernetické).
Princip a obecný popis rovnicově a blokově orientovaných simulačních
programů.
3. Klasifikace modelů podle různých hledisek.
Simulační programy - tvorba modelu systému, bloková schémata.
4. Matematické modelování, analytické a experimentální metody zjišťování
matematického popisu systému.
Metoda snižování řádu modelu systému.
5. Simulace systémů, hlavní fáze procesu modelování a simulace, sestavení a
verifikace simulačních modelů.
Simulační program SIPRO - charakteristika, popis, sestavení programového
schématu.
6. Úvod do teorie podobnosti a modelování, konstanta podobnosti, invarianta
podobnosti.
Metody numerické integrace a derivace použité v programu SIPRO, stabilita
metod numerického řešení.
7. Teorémy podobnosti.
Program SIPRO - řešení diferenciálních rovnic.
8. Odvození obecné kriteriální rovnice analýzou vztahových rovnic.
Program SIPRO - modelování a simulace lineárních systémů pomocí přenosových
bloků, příklady.
9. Odvození obecné kriteriální rovnice pomocí dimenzionální analýzy.
Program SIPRO - modelování a simulace nelineárních systémů, příklady.
10.Nekonvenční modelování - umělá inteligence (fuzzy modely,expertní systémy,
modely neuronových sítí,genetické algoritmy).
Simulační program SIMULINK – charakteristika, popis, sestavení blokového
schématu.
11.Úvod do neuronových sítí, model neuronu, neuronová síť.
Simulační program SIMULINK – simulace lineárních a nelineárních
systémů, příklady.
12.Učení a generalizace neuronových sítí, učící algoritmy.
Využití simulačních prostředků SIPRO a SIMULINK pro modelování vybraných
technologických procesů.
13.Modely neuronových sítí.
Tvorba modelů neuronových sítí pomocí programů MATLAB-Neural Network Toolbox
a NEUREX.
14.Aplikace neuronových sítí.
Využití neuronových sítí pro modelování vybraných technologických procesů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.