Detail předmětu

Modelování a simulace

IMS Ak. rok 2006/2007 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. 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

český

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

39 hod. přednášky, 6 hod. cvičení, 7 hod. projekty

Bodové hodnocení

70 zkouška, 10 půlsemestrální test, 20 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

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

Cvičící

Hrubý Martin, Ing., Ph.D. (UITS FIT VUT)
Polášek Petr, Ing. (UITS FIT VUT)

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
  • Rábová Z. a kol: Modelování a simulace, VUT Brno, 1992, ISBN 80-214-0480-9
  • Ross, S.: Simulation, Academic Press, 2002, ISBN 0-12-598053-1

Osnova přednášek

  • Úvod do modelování a simulace systémů. Analýza a klasifikace systémů. Návaznost modelování na teorii systémů, základní pojmy z teorie systémů.
  • Klasifikace modelů: konceptuální, abstraktní a simulační modely. Heterogenní modely. Metodika výstavby modelů.
  • Simulační jazyky, přehled jejich prostředků pro popis modelů a experimentů. Základní principy implementace simulačních systémů.
  • Modelování paralelních procesů. Petriho sítě a konečné automaty v simulaci.
  • Modely systémů hromadné obsluhy. Diskrétní simulační modely. Algoritmy řízení simulace, práce s modelovým časem.
  • Modelování spojitých systémů. Přehled používaných numerických metod a jejich vlastnosti.
  • Kombinované modely. Úloha simulace v procesu návrhu číslicových systémů.
  • Speciální kategorie modelů, modely heterogenních systémů.
  • Ověřování správnosti modelů. Validace a verifikace modelů. Vyhodnocování výsledků simulace.
  • Vizualizace výsledků simulace. Interaktivní simulace. Virtuální realita.
  • Navrhování a řízení simulačních experimentů. Optimalizace modelů.
  • Generování, transformace a testování pseudonáhodných čísel. Stochastické modely a metoda Monte Carlo.
  • Přehled a charakteristika používaných simulačních systémů.

Osnova numerických cvičení

  1. diskrétní simulace: použití Petriho sítí
  2. diskrétní simulace: použití SIMLIB
  3. spojitá simulace: převody rovnic, bloková schemata, SIMLIB

Osnova ostatní - projekty, práce

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

Průběžná kontrola studia

projekt, půlsemestrální test

Zařazení předmětu ve studijních plánech

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