Detail předmětu

Teorie dynamických soustav, modelování a experiment

FSI-RZEAk. rok: 2010/2011

Kurz poskytuje přehled základních poznatků z těchto oblastí: teorie systémů, struktury světa techniky, teorie modelování, teorie experimentu, návrhu technických objektů, teorie statistického zpracování dat, teorie mezních stavů, teorie deterministického chaosu, teorie synergetiky. Poskytuje možnost komplexního pohledu na technický život technických objektů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Přemysl Janíček, DrSc.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Výsledky učení předmětu

Znalosti: získání poznatků o strukturách, vlastnostech a chování oborově různých soustavách, především technických., poznatků o přístupech a metodách pro řešení deformačně-napjatostních, stabilitních a spolehlivostních problémů na těchto soustavách, především výpočtovým a experimentálním modelováním v součinnosti se statistickými metodami. Získání základních znalostí o deterministickém chaosu v chování dynamických nelineárních soustav.
Dovednosti: schopnost správně a věcně formulovat problémy na technických soustavách, získání základních informací, co to znamená „umění modelovat“, efektivní využívání různých způsobů modelování při řešení problémů, získání dovednosti dívat se na veškeré procesy v soustavách ve smyslu potenciální možnosti výskytu deterministického a stochastického chaosu.

Prerekvizity

Úvodní předmět pro studium aplikované mechaniky. Požadují se znalosti matematiky a předmětů mechaniky (t.j. statiky, kinematiky, dynamiky a pevnosti a pružnosti) v rozsahu záhladních předmětů I. až III. ročník studia) a doporučuje se znalost základů programování.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Klasifikovaný zápočet: * test ze znalostí základních pojmů,
* vypracování a obhájení semestrálního
projektu

Učební cíle

Cílem kursu je osvojení si systémového přístupu k řešení inženýrských problémů s využitím znalostního, výpočtového a experimentálního modelování se zaměřením na dynamické vlastnosti technických soustav.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Podmáínky k udělení zápočtu: aktivní účest na cvičeních, dobré výsledky při průběžných kontrolách během semestru, vyřešení náhradních úloh v případě omluvené neúčasti.
Konkrétní podobu plnění těchto požadavků stanovuje učitel v prvním týdnu semestru.

Základní literatura

Vlček, J.: Metody systémového inženýrství, 1984
Habr, J., Vepřek, J.: Systémová analýza a syntéza, 1986,
Janíček, P.: Ondráček. E.: Řešení problémů modelování, (skriptum), 1995.
Janíček, P.: Systémové pojetí vybraných oborů pro techniky, 2006
Ondráček,E.,Janíček,P.: Výpočtové modely v technické praxi, , 0

Doporučená literatura

Janíček,P.,Ondráček,E.: Řešení problémů modelováním, , 0
Ondráček,E.,Janíček,P.: Výpočtové modely v technické praxi, , 0

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2A-P magisterský navazující

    obor M-IMB , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    obor M-MET , 1 ročník, zimní semestr, volitelný (nepovinný)
    obor M-MAI , 1 ročník, zimní semestr, volitelný (nepovinný)

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Přemysl Janíček, DrSc.

Osnova

1. Systémová metodologie (systémový přístup, systémové myšlení, systémové metody a postupy……
2. Vymezení pojmu soustava a systém, členění soustav podle různých kritérií.
3. Dynamické soustavy – členění (lineární, nelineární, autonomní, neautonomní), vlastnosti, chování, stabilita.
4. Technické objekty jako dynamické soustavy – komplexní pohled na techniku.
5. Komplexní pojednání o modelování (vymezení, historie, axiomy, atributy, zobecněná struktura).
6. Komplexní pojednání o modelování (výpočtové modelování –analytické, numerické, umělointeligentní).
7. Komplexní pojednání o modelování (tvorba výpočtových modelů, simulace, identifikace, optimalizace).
8. Komplexní pojednání o technickém experimentu (vymezení, členění, zobecněná struktura, dekompozice.
9. Komplexní pojednání o technickém experimentu (měřící metody obecně a v mechanice těles, diagnostika).
10. Komplexně o návrzích technických objektů (sériové a paralelní inženýrství, počítačové podpory, logistika)
11. Teorie a aplikace mezních stavů v technice (vymezení, zobecněná struktura, členění mezních stavů).
12. Teorie a aplikace matematické statistiky (vymezení, zobecněná struktura a členění statistických metod.
13. Deterministický chaos (vymezení, cesty k chaosu, chaotické chování nelineárních soustav, synergetika).