638-0710/01 – Modelování a simulace (MS)

Garantující katedraKatedra automatizace a počítačové techniky v průmysluKredity6
Garant předmětuprof. Ing. Zora Koštialová Jančíková, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Zora Koštialová Jančíková, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2007/2008
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
JAN45 prof. Ing. Zora Koštialová Jančíková, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
kombinovaná Zápočet a zkouška 20+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

MS

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

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (145) 51
        Zkouška Zkouška 100  0
        Zápočet Zápočet 45  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2004/2005 (B2112) Řízení výrobních procesů (3902R007) Automatizace a počítačová technika v metalurgii K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku