Modelování a simulace

• 39 hod. přednášky
• 4 hod. seminář
• 9 hod. projekty

• 70 bodů závěrečná zkouška (písemná část)
• 10 bodů půlsemestrální test (písemná část)
• 20 bodů projekty

Cílem je seznámit studenty se základními metodami a nástroji pro modelování a simulaci spojitých, diskrétních a kombinovaných systémů.
Znalost principů modelování a simulace. Schopnost vytvořit simulační model spojitého, diskrétního a kombinovaného systému. Znalost principů simulačních systémů.

Principy a algoritmy vyučované v tomto předmětu jsou často používané v praxi, například pro simulaci elektrických obvodů nebo obsluhy v obchodech. Získané znalosti jsou použitelné také v řadě dalších aplikací, například v počítačových hrách.

• Algoritmy (IAL)
• Diskrétní matematika (IDM)
• Lineární algebra (ILG)
• Matematická analýza 1 (IMA1)
• Matematická analýza 2 (IMA2)
• Pravděpodobnost a statistika (IPT)
• Signály a systémy (ISS)
• Základy programování (IZP)

Základy numerické matematiky, pravděpodobnost a statistika, základy programování.

• volně dostupné: GCC, Octave, Scilab, SIMLIB/C++, OpenModelica

• Rábová Z. a kol: Modelování a simulace, VUT Brno, 1992, ISBN 80-214-0480-9
• Peringer P.: Modelování a simulace, studijní opora, FIT/ESF, 2006-2012
• Soubor materiálů prezentovaných na přednáškách je dostupný na WWW.
• Law A., Kelton D.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 1991, ISBN 0-07-100803-9
• Modelica - A Unified Object-Oriented Language for Systems Modeling -
  Language Specification, Version 3.4, Modelica Association, 2017

• 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
• Cellier F., Kofman E.: Continuous System Simulation. Springer 2000.

1. Úvod do modelování a simulace systémů. Analýza a klasifikace systémů. Základní pojmy z teorie systémů.
2. Klasifikace modelů: konceptuální, abstraktní a simulační modely. Základní metody modelování spojitých a diskrétních systémů.
3. Simulační jazyky, přehled základních prostředků pro popis modelů a experimentů. Základní principy implementace simulačních systémů.
4. Generování, transformace a testování pseudonáhodných čísel. Stochastické modely a metoda Monte Carlo.
5. Modelování paralelních procesů. Petriho sítě.
6. Modely systémů hromadné obsluhy. Diskrétní simulační modely.
7. Algoritmy řízení simulace, práce s modelovým časem.
8. Celulární automaty a jejich použití pro simulaci.
9. Modelování spojitých systémů. Přehled používaných numerických metod a jejich vlastnosti. Základy jazyka Modelica.
10. Kombinované modely, stavové podmínky a stavové události. Základy modelování číslicových systémů.
11. Speciální kategorie modelů, modely heterogenních systémů, optimalizace parametrů modelů.
12. Analytické řešení modelů systémů hromadné obsluhy.
13. Vyhodnocování a vizualizace výsledků simulace. Ověřování správnosti modelů, validace a verifikace modelů.

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

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

Projekt, půlsemestrální zkouška, závěrečná zkouška (písemná). 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, 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.

Alespoň 10 bodů z těch, které můžete získat během semestru.