Detail předmětu
Simulační nástroje a techniky
SNT Ak. rok 2024/2025 letní semestr 5 kreditů
Teorie modelování a simulace, DEVS (Discrete Event System Specification) formalismus. Simulační systémy, metody jejich implementace. Algoritmy pro řízení simulace, úvod do paralelní a distribuované 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. Úvod do ověřování validity simulačních modelů a řízení simulačních experimentů. Přehled metod vizualizace a vyhodnocování výsledků simulace. Příklady simulačních systémů a modelů.
Garant předmětu
Koordinátor předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 39 hod. přednášky
- 13 hod. projekty
Bodové hodnocení
- 70 bodů závěrečná zkouška
- 30 bodů projekty
Zajišťuje ústav
Přednášející
Cvičící
Cíle předmětu
Cílem je seznámit studenty s principy metod, nástrojů a technik vhodných pro modelování a simulaci různých typů dynamických systémů.
Základy teorie související s modelováním. Pochopení principů implementace simulačních nástrojů. Znalost simulačních metod pro různé třídy simulačních úloh.
Vytváření simulačních nástrojů, modelů a použití simulačních metod v praxi.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
Základy modelování, simulace, algoritmizace a numerické matematiky.
Literatura studijní
- Zeigler B., Praehofer H., Kim T.: Theory of Modelling and Simulation, 2nd edition, Academic Press, 2000
- Law, A., Kelton, D.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 2000, ISBN 0-07-100803-9
- Soubor materiálů dostupný na WWW stránce předmětu.
- Cellier, F., Kofman, E.: Continuous System Simulation, Springer, 2006, ISBN: 978-0-387-26102-7
- Chopard, B.: Cellular Automata Modelling od Physical Systems, Cambridge University Press, 1998, ISBN:0-521-67345-3
- Fujimoto, R.: Parallel and Distribution Simulation Systems, John Wiley & Sons, 1999, ISBN:0471183830
- Nutaro, J.: Building Software for Simulation: Theory and Algorithms, with Applications in C++. John Wiley & Sons, 2011, ISBN-13: 978-0470414699
Osnova přednášek
- Úvod. Teorie modelování a simulace.
- DEVS formalismus.
- DEVS simulátor.
- Simulační systémy: klasifikace, principy implementace. Algoritmy řízení simulace.
- Spojitá simulace: numerické integrační metody, tuhé systémy, algebraické smyčky, prostorové systémy. Simulační systém Dymola, jazyk Modelica.
- Diskrétní simulace: implementace událostí, procesů a kalendáře událostí. Modelování systémů hromadné obsluhy.
- Kombinovaná simulace: stavové události, synchronizace spojité a diskrétní části.
- Modelování systémů popsaných parciálními diferenciálními rovnicemi. Úvod do analýzy citlivosti systému na parametry.
- Modely číslicových systémů a odpovídající simulační metody. Celulární automaty a jejich použití pro simulaci.
- Úvod do paralelní a distribuované simulace.
- Modelování neurčitosti, využití fuzzy logiky v simulaci. Kvalitativní simulace.
- Multimodely. Použití optimalizačních metod při simulaci. Metody vizualizace výsledků simulace.
- Řízení simulačních experimentů, vyhodnocování výsledků simulace, úvod k verifikaci a validaci simulačních modelů. Případová studie simulačního systému. Příklady simulačních modelů.
Osnova ostatní - projekty, práce
- Samostatné řešení netriviálního simulačního problému, případně rozšíření zadaného simulačního nástroje o nové možnosti modelování.
Průběžná kontrola studia
Podmínky zápočtu: Alespoň 10 bodů z těch, které můžete získat během semestru.
Účast na přednáškách v tomto předmětu není kontrolována. Znalosti
studentů jsou ověřovány vypracováním projektů 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.
Rozvrh
Den | Typ | Týdny | Místn. | Od | Do | Kapacita | PSK | Skup | Info |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Po | přednáška | 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 9., 10., 11., 12., 13. výuky | D0206 | 17:00 | 19:50 | 154 | 1MIT 2MIT | NISY NVER xx | Peringer |
Po | přednáška | 2025-03-31 | A112 | 17:00 | 19:50 | 154 | 1MIT 2MIT | NISY NVER xx | Peringer |
Zařazení předmětu ve studijních plánech