Detail předmětu

Modelování v inženýrské praxi

FSI-RMVAk. rok: 2025/2026

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

doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Vstupní znalosti

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.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Klasifikovaný zápočet: test ze znalostí základních pojmů, vypracování a obhájení semestrálního projektu.
Účast na výuce je doporučena. Konkrétní podobu plnění těchto požadavků stanovuje učitel v prvním týdnu semestru.

Učební cíle

Cílem kursu je osvojení si systémového přístupu k řešení inženýrských problémů s využitím znalostního, výpočtového a experimentálního modelování.
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.

Základní literatura

Dhillon, B. S. Creativity for Engineers. World Scientific Publishing Company, 2006-02-06. 204 p. ISBN: 9812565299. (EN)
Janíček, P.: Systémové pojetí vybraných oborů pro techniky, 2006 (CS)
Wright I.V. Design methods in engineering and product design. McGraw-Hill, 1998 - Počet stran: 285 (EN)

Doporučená literatura

Janíček, P.: Ondráček. E.: Řešení problémů modelování, (skriptum), 1995. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-IMB-P magisterský navazující

    specializace IME , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace BIO , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D.

Osnova

1. Revoluce vědy a inženýrství v polovině minulého století. Paradigma holismu v řešení problémů soustav. Zobecněná teorie systému a systémového inženýrství.
2. Vznik a vývoj systémového přístupu. Formování struktury systémové metodologie jako metodologické podpory teorie systému. Systémový přístup (20 atributů systémového přístupu).
3. Systémové myšlení, systémové disciplíny a systémové algoritmy - systémové pojetí. Specifika tvrdých, měkkých a smíšených soustav.
4. Systémová terminologie - vymezení základních systémových pojmů.
5. Pokračování systémové terminologie.
6. Problémová situace, problém, scénář řešení příčinných problémů. Specifika řešení problémů u tvrdých a měkkých soustav.
7. Systémové pojetí experimentu.
8. Systémové pojetí modelování.
9. Systémové pojetí výpočtového modelování (klasické, simulační optimalizační, identifikace objekt, identifikace systémů.
10. Systémové pojetí mezních stavů.
11. Systémové pojetí matematické statistiky.
12. Základy teorie deterministického chaosu.
13. Základy teorie samoorganizace (synergetika v 1. a 2. významu).

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D.