Detail předmětu

Modelování a simulace

FIT-MSDAk. rok: 2017/2018

Analýza a klasifikace systémů a modelů. Různé způsoby popisu modelů. Metodika výstavby modelů, speciální typy modelů. Přehled a charakteristika používaných simulačních systémů, jejich klasifikace. Principy implementace simulačních systémů. Multiparadigmatické modelování a simulace. Paralelní a distribuovaná simulace. Simulace v reálném čase, interaktivní simulace.

Jazyk výuky

čeština

Garant předmětu

doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav inteligentních systémů (UITS)

Výsledky učení předmětu

Základy teorie související s modelováním. Pochopení principu implementace simulačních nástrojů. Znalost simulačních technik pro různé třídy simulačních úloh. Vytváření heterogenních modelů.

Schopnost vytvářet simulační modely, provádět jejich verifikaci a validaci.

Prerekvizity

Nejsou žádné prerekvizity.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení studia je založeno na bodovacím systému. Pro úspěšné absolvování předmětu je nutno dosáhnout 50 bodů.

Osnovy výuky

    Osnova přednášek:
    • Třídy úloh řešitelných simulačními metodami. Teorie dynamických systémů.
    • Architektury simulačních systémů, jejich klasifikace, pricipy implementace.
    • Vývoj systémů založený na modelování a simulaci, simulace v reálném čase, hardware-in-the-loop, human-in-the-loop, model continuity.
    • Multimodely, multiparadigmatické a multirezoluční modelování, odpovídající achitektury simulátorů
    • Příklady kombinace paradigmat - procesy, konečné automaty, Petriho sítě, DEVS.
    • Objektově orientované a komponentní přístupy v modelování a simulaci.
    • Paralelní a distribuovaná simulace, kolaborativní modelování.
    • Anticipující systémy, vnořená a reflektivní simulace.
    • Architektury pro multisimulace - klonování, nezávislé časové osy.
    • Optimalizace, učení, adaptace.
    • Modelování a simulace inteligentních systémů, softcomputing v simulaci.
    • Architektury pro multiagentní simulace, simulace komplexních systémů.
    • Vizualizace, interaktivní simulace.

    Osnova ostatní - projekty, práce:
    • Samostatné řešení netriviálního simulačního problému, případně rozšíření zadaného simulačního nástroje o nové možnosti modelování.

Učební cíle

Cílem je seznámit studenty s principy modelování a simulace systémů, simulačních nástrojů a technik vhodných pro modelování a simulaci různých typů dynamických systémů. Zvláštní důraze je kladen na moderní a pokročilé metody modelování a simulace v kombinaci s přístupy umělé inteligence a s metodami návrhu a vývoje komplexních a inteligentních systémů.

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

Výuka není kontrolována.

Základní literatura

Fishwick P.: Simulation Model Design and Execution, PrenticeHall, 1995 Law A., Kelton D.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 1991Ross S.: Simulation, Academic Press, 2002 Zeigler B., Kim T., Praehofer H.: Theory of Modeling and Simulation. Academic Press Inc.,U.S.; 2nd Edition edition. 2000. ISBN: 0127784551 Sarjoughian H., Cellier F.: Discrete Event Modeling and Simulation Technologies: A Tapestry of Systems and AI-Based Theories and Methodologies. Springer-Verlag New York Inc. 2001. ISBN: 0387950656

Doporučená literatura

Rábová Z. a kol: Modelování a simulace, VUT Brno, 2002 Fishwick P.: Simulation Model Design and Execution, PrenticeHall, 1995 Law A., Kelton D.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 1991 Didier H. Besset: Object-Oriented Implementation of Numerical Methods: An Introduction with Java & Smalltalk, Morgan Kaufmann, 2000 Zeigler B., Kim T., Praehofer H.: Theory of Modeling and Simulation. Academic Press Inc.,U.S.; 2nd Edition edition. 2000. ISBN: 0127784551 Sarjoughian H., Cellier F.: Discrete Event Modeling and Simulation Technologies: A Tapestry of Systems and AI-Based Theories and Methodologies. Springer-Verlag New York Inc. 2001. ISBN: 0387950656

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program VTI-DR-4 doktorský

    obor DVI4 , 0 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D.

Osnova

  • Třídy úloh řešitelných simulačními metodami. Teorie dynamických systémů.
  • Architektury simulačních systémů, jejich klasifikace, pricipy implementace.
  • Vývoj systémů založený na modelování a simulaci, simulace v reálném čase, hardware-in-the-loop, human-in-the-loop, model continuity.
  • Multimodely, multiparadigmatické a multirezoluční modelování, odpovídající achitektury simulátorů
  • Příklady kombinace paradigmat - procesy, konečné automaty, Petriho sítě, DEVS.
  • Objektově orientované a komponentní přístupy v modelování a simulaci.
  • Paralelní a distribuovaná simulace, kolaborativní modelování.
  • Anticipující systémy, vnořená a reflektivní simulace.
  • Architektury pro multisimulace - klonování, nezávislé časové osy.
  • Optimalizace, učení, adaptace.
  • Modelování a simulace inteligentních systémů, softcomputing v simulaci.
  • Architektury pro multiagentní simulace, simulace komplexních systémů.
  • Vizualizace, interaktivní simulace.

Cvičení na počítači

9 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D.