Detail předmětu
Modelování a simulace
MSD Ak. rok 2022/2023 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:
- Teorie modelování a simulace, DEVS a jeho varianty.
- Kombinované systémy (spojitá simulace a diskrétní události).
- Stochatické Petriho sítě.
- Vysokoúrovňové Petriho sítě.
- Interpretované Petriho sítě a modelování řídicích systémů.
- Simulace v reálném čase a interaktivní simulace.
- Anticipující systémy, vnořená a reflektivní simulace.
- Paralelní a distribuovaná simulace.
- Multisimulace, klonování simulací, aplikace.
- Softcomputing a strojové učení v modelování a simulaci systémů.
Garant předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 39 hod. přednášky
Bodové hodnocení
- 70 bodů závěrečná zkouška
- 30 bodů 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.
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
- Didier H. Besset: Object-Oriented Implementation of Numerical Methods: An Introduction with Java & Smalltalk, Morgan Kaufmann, 2000
- Janoušek, V.: Simulace a návrh vyvíjejících se systémů. Brno, CZ: Fakulta informačních technologií VUT v Brně, 2009.
- 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.
Průběžná kontrola studia
Diskuse v rámci přednášek, kontrola zpracování tematické práce.
Kontrolovaná výuka
Přednášky a zpracování projektu.
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program DIT, libovolný ročník, povinně volitelný skupina O
- Program DIT, libovolný ročník, povinně volitelný skupina O
- Program DIT-EN (anglicky), libovolný ročník, povinně volitelný skupina O
- Program DIT-EN (anglicky), libovolný ročník, povinně volitelný skupina O
- Program VTI-DR-4, obor DVI4, libovolný ročník, volitelný
- Program VTI-DR-4, obor DVI4, libovolný ročník, volitelný
- Program VTI-DR-4 (anglicky), obor DVI4, libovolný ročník, volitelný
- Program VTI-DR-4 (anglicky), obor DVI4, libovolný ročník, volitelný