Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Modelování a simulace

IMS Ak. rok 2011/2012 zimní semestr 5 kreditů

Aktuální akademický rok

Úvod do modelování a simulace systémů. Analýza a klasifikace systémů. Abstraktní a simulační 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, numerické metody, jazyk Modelica. Principy a použití simulačních systémů. Navrhování a řízení simulačních experimentů, vizualizace a vyhodnocování výsledků simulace.

Garant předmětu

Peringer Petr, Dr. Ing. (UITS FIT VUT)

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

39 hod. přednášky, 4 hod. cvičení, 9 hod. projekty

Bodové hodnocení

70 zkouška, 10 půlsemestrální test, 20 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Peringer Petr, Dr. Ing. (UITS FIT VUT)

Cvičící

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.

Cíle předmětu

Cílem je seznámit studenty se základními metodami a nástroji pro modelování a simulaci spojitých, diskrétních a kombinovaných systémů.

Prerekvizity

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Základy numerické matematiky, pravděpodobnost a statistika, základy programování.

Literatura studijní

  • Rábová Z. a kol: Modelování a simulace, VUT Brno, 2002, ISBN 80-214-0480-9
  • Peringer P.: Modelování a simulace, studijní opora, FIT/ESF, 2006
  • Soubor materiálů prezentovaných na přednáškách je dostupný na WWW.

Literatura referenční

  • Fishwick P.: Simulation Model Design and Execution, PrenticeHall, 1995, ISBN 0-13-098609-7
  • Law A., Kelton D.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 1991, ISBN 0-07-100803-9
  • Ross, S.: Simulation, Academic Press, 2002, ISBN 0-12-598053-1

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. Multimodely. Základní metody modelování.
  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. Základy systému Dymola.
  8. Kombinované modely. Základy modelování číslicových systémů.
  9. Speciální kategorie modelů, modely heterogenních systémů. Analytické řešení modelů.
  10. Celulární automaty a jejich použití pro simulaci.
  11. Ověřování správnosti modelů, validace a verifikace modelů. Vyhodnocování výsledků simulace. Vizualizace výsledků simulace. Optimalizace modelů.
  12. Generování, transformace a testování pseudonáhodných čísel. Stochastické modely a metoda Monte Carlo.
  13. Přehled a charakteristika používaných simulačních systémů.

Osnova numerických cvičení

  1. diskrétní simulace: použití Petriho sítí, použití SIMLIB/C++
  2. spojitá simulace: převody rovnic, bloková schemata, příklady - Dymola

Osnova ostatní - projekty, práce

Individuální výběr vhodného problému, jeho analýza, vytvoření modelu, provedení simulačních experimentů a vyhodnocení výsledků.

Průběžná kontrola studia

projekt, půlsemestrální test

Kontrolovaná výuka

Účast na přednáškách v tomto předmětu není kontrolována. Znalosti studentů jsou ověřovány vypracováním projektů, půlsemestrálním testem 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.

Podmínky zápočtu

Alespoň polovina bodů z těch, které můžete získat během semestru

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3, obor BIT, 3. ročník, povinný
Nahoru