Detail předmětu

Modelování a simulace

MSD Ak. rok 2020/2021 zimní semestr

Klasifikace systémů a modelů. Různé způsoby popisu modelů. Metodika výstavby modelů, speciální typy modelů. Principy implementace simulačních systémů. Multiparadigmatické modelování a simulace. Paralelní a distribuovaná simulace. Simulace v reálném čase, interaktivní simulace.

Okruhy otázek k SDZ:

  1. Teorie modelování a simulace, DEVS a jeho varianty.
  2. Kombinované systémy (spojitá simulace a diskrétní události).
  3. Stochatické Petriho sítě.
  4. Vysokoúrovňové Petriho sítě.
  5. Interpretované Petriho sítě a modelování řídicích systémů.
  6. Simulace v reálném čase a interaktivní simulace.
  7. Anticipující systémy, vnořená a reflektivní simulace.
  8. Paralelní a distribuovaná simulace.
  9. Multisimulace, klonování simulací, aplikace.
  10. Softcomputing a strojové učení v modelování a simulaci systémů.

Garant předmětu

Jazyk výuky

český

Zakončení

zkouška (kombinovaná)

Rozsah

39 hod. přednášky

Bodové hodnocení

70 zkouška, 30 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Základy teorie související s modelováním. Pochopení principu implementace simulačních nástrojů. Znalost simulačních technik pro různé třídy simulačních úloh. Vytváření heterogenních modelů.

Dovednosti, znalosti a kompetence obecné

Schopnost vytvářet modely systémů a využívat simulaci pro řešení problémů.

Cíle předmětu

Cílem je seznámit studenty s principy modelování a simulace systémů, simulačních nástrojů a technik vhodných pro modelování a simulaci různých typů dynamických systémů. Zvláštní důraz je kladen na moderní a pokročilé metody modelování a simulace v kombinaci s přístupy umělé inteligence a s metodami návrhu a vývoje komplexních a inteligentních systémů.

Literatura studijní

  • Rábová Z. a kol: Modelování a simulace, VUT Brno, 2002
  • Fishwick P.: Simulation Model Design and Execution, PrenticeHall, 1995
  • Law A., Kelton D.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 1991
  • Didier H. Besset: Object-Oriented Implementation of Numerical Methods: An Introduction with Java & Smalltalk, Morgan Kaufmann, 2000
  • Zeigler B., Kim T., Praehofer H.: Theory of Modeling and Simulation. Academic Press Inc.,U.S.; 2nd Edition edition. 2000. ISBN: 0127784551
  • Sarjoughian H., Cellier F.: Discrete Event Modeling and Simulation Technologies: A Tapestry of Systems and AI-Based Theories and Methodologies. Springer-Verlag New York Inc. 2001. ISBN: 0387950656
  • David R., Alla H,: Discrete, Continuos and Hybrid Petri Nets, Springer Verlag, 2010
  • Janoušek, V.: Simulace a návrh vyvíjejících se systémů. Brno, CZ: Fakulta informačních technologií VUT v Brně, 2009.

Literatura referenční

  • Fishwick P.: Simulation Model Design and Execution, PrenticeHall, 1995
  • Law A., Kelton D.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 1991
  • Ross S.: Simulation, Academic Press, 2002
  • Zeigler B., Kim T., Praehofer H.: Theory of Modeling and Simulation. Academic Press Inc.,U.S.; 2nd Edition edition. 2000. ISBN: 0127784551
  • Sarjoughian H., Cellier F.: Discrete Event Modeling and Simulation Technologies: A Tapestry of Systems and AI-Based Theories and Methodologies. Springer-Verlag New York Inc. 2001. ISBN: 0387950656
  • David R., Alla H,: Discrete, Continuos and Hybrid Petri Nets, Springer Verlag, 2010

Osnova přednášek

  • Třídy úloh řešitelných simulačními metodami. Teorie dynamických systémů.
  • Formalismus DEVS a jeho varianty.
  • Architektury simulačních systémů, principy implementace.
  • Příklady kombinace paradigmat - procesy, Petriho sítě, DEVS a spojité systémy.
  • Interpretované Petriho sítě a modelování řídicích systémů.
  • Vývoj systémů založený na modelování a simulaci, simulace v reálném čase, hardware-in-the-loop, human-in-the-loop, model continuity.
  • Objektově orientované a komponentní přístupy v modelování a simulaci.
  • Paralelní a distribuovaná simulace.
  • Anticipující systémy, vnořená a reflektivní simulace.
  • Multisimulace, klonování a nezávislé časové osy.
  • Optimalizace, učení, adaptace.
  • Modelování a simulace inteligentních systémů, softcomputing v simulaci.
  • Multiagentní simulace, simulace komplexních systémů.

Osnova ostatní - projekty, práce

  • Prostudování a zpracování, formou tematické práce, vybrané problematiky z oblasti modelování a simulace systémů.

Průběžná kontrola studia

Diskuse v rámci přednášek, kontrola zpracování tematické práce.

Kontrolovaná výuka

Přednášky a zpracování projektu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program VTI-DR-4, obor DVI4, libovolný ročník, volitelný
Nahoru