Název:

Modelování a simulace

Zkratka:IMS
Ak.rok:2018/2019
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-BC-3BIT3.povinný
Vyučovací jazyk:čeština
Informace veřejné:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IMS/public/
Informace pro zapsané:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IMS/private/
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zápočet+zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvič.lab. cvič.poč. cvič.jiná
Rozsah:394009
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:70100020
Garant:Peringer Petr, Dr. Ing. (UITS)
Zástupce garanta:Hrubý Martin, Ing., Ph.D. (UITS)
Přednášející:Hrubý Martin, Ing., Ph.D. (UITS)
Peringer Petr, Dr. Ing. (UITS)
Cvičící:Hrubý Martin, Ing., Ph.D. (UITS)
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav inteligentních systémů FIT VUT v Brně
Prerekvizity: 
Algoritmy (IAL), UIFS
Diskrétní matematika (IDA), UMAT
Matematická analýza (IMA), UMAT
Numerická matematika a pravděpodobnost (INM), UMAT
Signály a systémy (ISS), UPGM
Základy programování (IZP), UIFS
Nahrazuje:
Modelování a simulace (MSI), UITS
Rozvrh:
DenVýukaTýdenMístnostOdDoPSKSk-odSk-do
ÚtpřednáškavýukyD10517:0019:503BIT
ÚtpřednáškavýukyD020617:0019:503BIT
Stzkouška - 2. oprava2019-01-30D10515:0016:503BIT
Stcvičení5., 6., 7., 8., 9. výukyD10518:0019:503BIT1015
StcvičenívýukyD020618:0019:503BIT1015
zkouška - 1. oprava2019-01-18D10513:0014:503BIT
zkouška - řádná2019-01-04D10514:0017:503BIT
 
Cíle předmětu:
  Cílem je seznámit studenty se základními metodami a nástroji pro modelování a simulaci spojitých, diskrétních a kombinovaných systémů.
Anotace:
  Úvod do modelování a simulace systémů. Analýza a klasifikace systémů. Abstraktní a simulační modely. Spojité, diskrétní a kombinované modely. Modely heterogenních systémů. Petriho sítě a simulace. Validace a verifikace modelů. Generování, transformace a testování pseudonáhodných čísel. Stochastické modely a modely systémů hromadné obsluhy. Metoda Monte Carlo. Simulace číslicových systémů. Spojitá simulace, numerické metody, jazyk Modelica. Principy a použití simulačních systémů. Řízení simulačních experimentů, vizualizace a vyhodnocování výsledků simulace.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
  Základy numerické matematiky, pravděpodobnost a statistika, základy programování.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
  Znalost principů modelování a simulace. Schopnost vytvořit simulační model spojitého, diskrétního a kombinovaného systému. Znalost principů simulačních systémů.
Proč je předmět vyučován:
  Principy a algoritmy vyučované v tomto předmětu jsou často používané v praxi, například pro simulaci elektrických obvodů nebo obsluhy v obchodech. Získané znalosti jsou použitelné také v řadě dalších aplikací, například v počítačových hrách.
Osnova přednášek:
 
  1. Úvod do modelování a simulace systémů. Analýza a klasifikace systémů. Základní pojmy z teorie systémů.
  2. Klasifikace modelů: konceptuální, abstraktní a simulační modely. Základní metody modelování spojitých a diskrétních systémů.
  3. Simulační jazyky, přehled základních prostředků pro popis modelů a experimentů. Základní principy implementace simulačních systémů.
  4. Generování, transformace a testování pseudonáhodných čísel. Stochastické modely a metoda Monte Carlo.
  5. Modelování paralelních procesů. Petriho sítě.
  6. Modely systémů hromadné obsluhy. Diskrétní simulační modely.
  7. Algoritmy řízení simulace, práce s modelovým časem.
  8. Modelování spojitých systémů. Přehled používaných numerických metod a jejich vlastnosti. Základy systému Dymola.
  9. Kombinované modely, stavové podmínky a stavové události. Základy modelování číslicových systémů.
  10. Speciální kategorie modelů, modely heterogenních systémů. Optimalizace modelů.
  11. Analytické řešení modelů systémů hromadné obsluhy.
  12. Celulární automaty a jejich použití pro simulaci.
  13. Vyhodnocování a vizualizace výsledků simulace. Ověřování správnosti modelů, validace a verifikace modelů.
Osnova numerických cvičení:
 
  1. diskrétní simulace: použití Petriho sítí
  2. spojitá simulace: převody rovnic, bloková schemata, příklady
Osnova ostatní - projekty, práce:
 Individuální výběr vhodného problému, jeho analýza, vytvoření modelu, provedení simulačních experimentů a vyhodnocení výsledků.
Literatura referenční:
 
  • Fishwick P.: Simulation Model Design and Execution, PrenticeHall, 1995, ISBN 0-13-098609-7
  • Law A., Kelton D.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 1991, ISBN 0-07-100803-9
  • Ross, S.: Simulation, Academic Press, 2002, ISBN 0-12-598053-1
  • Modelica - A Unified Object-Oriented Language for Systems Modeling -
    Language Specification, Version 3.4, Modelica Association, 2017
Literatura studijní:
 
  • Rábová Z. a kol: Modelování a simulace, VUT Brno, 1992, ISBN 80-214-0480-9
  • Peringer P.: Modelování a simulace, studijní opora, FIT/ESF, 2006
  • Soubor materiálů prezentovaných na přednáškách je dostupný na WWW.
Kontrolovaná výuka:
  Účast na přednáškách v tomto předmětu není kontrolována. Znalosti studentů jsou ověřovány vypracováním projektů, půlsemestrálním testem a závěrečnou zkouškou. Pro získání bodů ze zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 30 body. V opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body.

Průběžná kontrola studia:
  projekt, půlsemestrální zkouška, závěrečná zkouška (písemná)
Podmínky zápočtu:
  Alespoň 10 bodů z těch, které můžete získat během semestru
 

Vaše IPv4 adresa: 54.196.190.32
Přepnout na IPv6 spojení

DNSSEC [dnssec]