Název:

Simulační nástroje a techniky

Zkratka:SNT
Ak.rok:2006/2007
Semestr:letní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-MGR-2MGM.2.volitelný
IT-MGR-2MIN.1.povinný
IT-MGR-2MIS.-volitelný
IT-MGR-2MPS-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština, angličtina
Informace veřejné:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/SNT/public/
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:3900013
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:6000040
Garant:Češka Milan, prof. RNDr., CSc., UITS
Přednášející: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
 
Cíle předmětu:
Cílem je seznámit studenty s principy metod, nástrojů a technik vhodných pro modelování a simulaci různých typů dynamických systémů.
Anotace:
Teorie modelování a simulace, DEVS (Discrete Event System Specification) formalismus. Simulační systémy, metody jejich implementace. Algoritmy pro řízení simulace, paralelní a distribuovaná simulace. Simulace spojitých, diskrétních a kombinovaných systémů: metody popisu, nástroje, numerické metody. Modely speciálních tříd systémů a odpovídající simulační metody. Systémy popsané parciálními diferenciálními rovnicemi. Multimodely. Znalostní simulace.  Verifikace a validace simulačních modelů. Řízení simulačních experimentů. Metody vizualizace a vyhodnocování výsledků simulace. Příklady simulačních systémů a modelů.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
Základy modelování, simulace, algoritmizace a numerické matematiky.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu:
Základy teorie související s modelováním. Pochopení principů implementace simulačních nástrojů. Znalost simulačních metod a technik pro různé třídy simulačních úloh.
Dovednosti, znalosti a kompetence obecné:
vytváření simulačních nástrojů, modelů a použití simulačních technik v praxi
Osnova přednášek:
  1. Úvod. Třídy úloh řešitelných simulačními metodami. Teorie modelování a simulace, DEVS formalismus.
  2. Simulační systémy: klasifikace, principy implementace. Algoritmy pro řízení simulace. Paralelní a distribuovaná simulace.
  3. Spojitá simulace: numerické integrační metody, tuhé systémy, algebraické smyčky, prostorové systémy.
  4. Diskrétní simulace: implementace událostí a procesů. Modelování systémů hromadné obsluhy.
  5. Kombinovaná simulace: stavové události, synchronizace spojité a diskrétní části.
  6. Modelování systémů popsaných parciálními diferenciálními rovnicemi. Úvod do analýzy citlivosti systému na parametry.
  7. Modely číslicových systémů a odpovídající simulační metody, nástroje a techniky.
  8. Modelování dopravních systémů. Celulární automaty.
  9. Modelování neurčitosti, využití fuzzy logiky v simulaci. Znalostní simulace.
  10. Multimodely. Optimalizační metody. Kvalitativní simulace.
  11. Řízení simulačních experimentů, vyhodnocování výsledků simulace. Teoretické přístupy k verifikaci a validaci simulačních modelů.
  12. Moderní metody vizualizace výsledků simulace. Uživatelská rozhraní simulačních systémů. Simulace a virtuální realita.
  13. Případová studie simulačního systému. Příklady simulačních modelů.
Osnova ostatní - projekty, práce:
  1. Samostatné řešení netriviálního simulačního problému, případně rozšíření zadaného simulačního nástroje o nové možnosti modelování.
Literatura referenční:
  1. Fishwick, P.: Simulation Model Design and Execution, Prentice Hall, 1995, ISBN 0-13-098609-7
  2. Law, A., Kelton, D.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 2000, ISBN 0-07-100803-9
  3. Zeigler, B., Praehofer, H., Kim, T.: Theory of Modelling and Simulation, second edition, Academic Press, 2000, ISBN 0-12-778455-1
  4. Ross, S.: Simulation, Academic Press, 2002, ISBN 0-12-598053-1
Literatura studijní:
  1. Rábová, Z. a kol.: Modelování a simulace, VUT Brno, 1992, ISBN 80-214-0480-9
  2. Fishwick, P.: Simulation Model Design and Execution, Prentice Hall, 1995, ISBN 0-13-098609-7
  3. Soubor materiálů dostupný na WWW stránce předmětu.