Název:

Modelování a simulace

Zkratka:MSI
Ak.rok:ukončen 2006/2007
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
EI-MGR-3VTN2.povinný
EI-MGR-5VTI2.st/2.rčpovinný
Vyučovací jazyk:čeština
Informace pro zapsané:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/MSI/private/
Kredity:6 kreditů
Ukončení:zápočet+zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:39001016
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:502010020
Garant:Peringer Petr, Dr. Ing., UITS
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav inteligentních systémů FIT VUT v Brně
Prerekvizity: 
Jazyky C a C++ (CPP), UITS
Logické systémy (LOS), UPSY
Teoretická informatika 1 (TI1), UITS
 
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. Analytické modely. Spolehlivostní modely. Spojité, diskrétní a kombinované modely. Modely heterogenních systémů. Petriho sítě a konečné automaty v simulaci. Validace a verifikace modelů. Generování, transformace a testování náhodných čísel. Stochastické modely a modely systémů hromadné obsluhy, metoda Monte Carlo. Simulace číslicových systémů. Spojitá simulace. Principy a použití simulačních systémů. Navrhování a řízení simulačních experimentů, vizualizace a vyhodnocování výsledků simulace.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
Programování v jazyce C/C++. Základní znalosti numerické matematiky.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu:
Znalost principů modelování a simulace. Schopnost vytvořit simulační model spojitého, diskrétního a kombinovaného systému. Znalost principů simulačních systémů.
Dovednosti, znalosti a kompetence obecné:
Schopnost vytvářet simulační modely, provádět jejich verifikaci a validaci.
Osnova přednášek:
  1. Úvod do modelování a simulace systémů. Analýza a klasifikace systémů. Návaznost modelování na teorii systémů, základní pojmy z teorie systémů.
  2. Klasifikace modelů: konceptuální, abstraktní a simulační modely. Heterogenní modely. Metodika výstavby modelů.
  3. Simulační jazyky, přehled jejich prostředků pro popis modelů a experimentů. Základní principy implementace simulačních systémů.
  4. Modelování paralelních procesů. Petriho sítě a konečné automaty v simulaci.
  5. Modely systémů hromadné obsluhy. Diskrétní simulační modely. Algoritmy řízení simulace, práce s modelovým časem.
  6. Modelování spojitých systémů. Přehled používaných numerických metod a jejich vlastnosti.
  7. Kombinované modely. Úloha simulace v procesu návrhu číslicových systémů.
  8. Speciální kategorie modelů, modely heterogenních systémů.
  9. Ověřování správnosti modelů. Validace a verifikace modelů. Vyhodnocování výsledků simulace.
  10. Vizualizace výsledků simulace. Interaktivní simulace. Virtuální realita.
  11. Navrhování a řízení simulačních experimentů. Optimalizace modelů.
  12. Generování, transformace a testování pseudonáhodných čísel. Stochastické modely a metoda Monte Carlo.
  13. Přehled a charakteristika používaných simulačních systémů.
Osnova počítačových cvičení:
  1. Modelování spojitých systémů v objektově orientovaném prostředí
  2. Modelování diskrétních systémů
  3. Petriho sítě v modelování
  4. systém PNtalk
  5. Grafická podpora simulace
Osnova ostatní - projekty, práce:
  1. Individuální výběr vhodného problému, jeho analýza, vytvoření modelu, provedení simulačních experimentů a vyhodnocení výsledků.
Literatura referenční:
  1. Fishwick P.: Simulation Model Design and Execution, PrenticeHall, 1995, ISBN 0-13-098609-7
  2. Law A., Kelton D.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 1991, ISBN 0-07-100803-9
  3. Rábová Z. a kol: Modelování a simulace, VUT Brno, 1992
Literatura studijní:
  1. Rábová Z. a kol: Modelování a simulace, VUT Brno, 2002, ISBN 80-214-0480-9
  2. Soubor materiálů prezentovaných na přednáškách je dostupný na WWW.
Kontrolovaná výuka:
Kontrolovanou výukou jsou projekt, půlsemestrální zkouška a závěrečná zkouška. Půlsemestrální zkouška nemá náhradní termín. Závěrečná zkouška má dva náhradní termíny.
Podmínky zápočtu:
  • Odevzdaný projekt s hodnocením vyšším než 5 bodů.
  • Suma bodů z projektu a půlsemestrální zkoušky alespoň 15 bodů.