Detail předmětu
Modelování a simulace
IMS Ak. rok 2010/2011 zimní semestr 5 kreditů
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
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 39 hod. přednášky
- 2 hod. cvičení
- 2 hod. pc laboratoře
- 9 hod. projekty
Zajišťuje ústav
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.
Doporučené prerekvizity
- Algoritmy (IAL)
- Signály a systémy (ISS)
- Základy programování (IZP)
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
Základy numerické matematiky, pravděpodobnost a statistika, základy programování.
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
- 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. Systém Dymola/Modelica.
- Kombinované modely. Úloha simulace v procesu návrhu číslicových systémů.
- Speciální kategorie modelů, modely heterogenních systémů. Analytické řešení modelů.
- Celulární automaty a jejich použití pro simulaci.
- Ověřování správnosti modelů. Validace a verifikace modelů. Vyhodnocování výsledků simulace.
- Vizualizace výsledků simulace. Optimalizace modelů.
- Generování, transformace a testování pseudonáhodných čísel. Stochastické modely a metoda Monte Carlo.
- Přehled a charakteristika používaných simulačních systémů.
Osnova numerických cvičení
- diskrétní simulace: použití Petriho sítí, použití SIMLIB/C++
- spojitá simulace: převody rovnic, bloková schemata, příklady v SIMLIB/C++
Osnova počítačových cvičení
- Seznámení se simulačním systémem Dymola, spojitá simulace.
Průběžná kontrola studia
Alespoň polovina bodů z těch, které můžete získat během semestru
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.
Zařazení předmětu ve studijních plánech