Název:

Simulační nástroje a techniky

Zkratka:SNT
Ak.rok:2011/2012
Semestr:letní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-MGR-2MBI-povinně volitelný - skupina I
IT-MGR-2MBS-povinně volitelný - skupina B
IT-MGR-2MGM-povinně volitelný - skupina M
IT-MGR-2MGM.2.volitelný
IT-MGR-2MIN1.povinný
IT-MGR-2MIN.1.povinný
IT-MGR-2MIS-volitelný
IT-MGR-2MIS.-volitelný
IT-MGR-2MMI-povinně volitelný - skupina M
IT-MGR-2MMM-povinně volitelný - skupina M
IT-MGR-2MPS-volitelný
IT-MGR-2MPV1.povinně volitelný - skupina C
IT-MGR-2MSK-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Informace veřejné:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/SNT/public/
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zápočet+zkouška (kombinovaná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:3900013
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:7000030
Garant:Češka Milan, prof. RNDr., CSc., UITS
Přednášející:Peringer Petr, Dr. Ing., UITS
Cvičící:Hrubý Martin, Ing., Ph.D., UITS
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav inteligentních systémů FIT VUT v Brně
 
Cíle předmětu:
  Cílem je seznámit studenty s principy metod, nástrojů a technik vhodných pro modelování a simulaci různých typů dynamických systémů.
Anotace:
  Teorie modelování a simulace, DEVS (Discrete Event System Specification) formalismus. Simulační systémy, metody jejich implementace. Algoritmy pro řízení simulace, paralelní a distribuovaná simulace. Simulace spojitých, diskrétních a kombinovaných systémů: metody popisu, nástroje, numerické metody. Modely speciálních tříd systémů a odpovídající simulační metody. Systémy popsané parciálními diferenciálními rovnicemi. Multimodely.  Úvod do verifikace a validace simulačních modelů a řízení simulačních experimentů. Přehled metod vizualizace a vyhodnocování výsledků simulace. Příklady simulačních systémů a modelů.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
  Základy modelování, simulace, algoritmizace a numerické matematiky.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu:
  Základy teorie související s modelováním. Pochopení principů implementace simulačních nástrojů. Znalost simulačních metod pro různé třídy simulačních úloh.
Dovednosti, znalosti a kompetence obecné:
  vytváření simulačních nástrojů, modelů a použití simulačních metod v praxi
Osnova přednášek:
 
  1. Úvod. Teorie modelování a simulace, DEVS formalismus.
  2. DEVS simulátor.
  3. Simulační systémy: klasifikace, principy implementace. Algoritmy pro řízení simulace.
  4. Paralelní a distribuovaná simulace.
  5. Spojitá simulace: numerické integrační metody, tuhé systémy, algebraické smyčky, prostorové systémy. Simulační systém Dymola, jazyk Modelica.
  6. Diskrétní simulace: implementace událostí a procesů. Modelování systémů hromadné obsluhy.
  7. Kombinovaná simulace: stavové události, synchronizace spojité a diskrétní části.
  8. Modelování systémů popsaných parciálními diferenciálními rovnicemi. Úvod do analýzy citlivosti systému na parametry.
  9. Modely číslicových systémů a odpovídající simulační metody. Celulární automaty a jejich použití pro simulaci.
  10. Modelování neurčitosti, využití fuzzy logiky v simulaci. Kvalitativní simulace.
  11. Multimodely. Optimalizační metody.
  12. Řízení simulačních experimentů, vyhodnocování výsledků simulace, úvod k verifikaci a validaci simulačních modelů. Metody vizualizace výsledků simulace. Uživatelská rozhraní simulačních systémů.
  13. Případová studie simulačního systému. Příklady simulačních modelů.
Osnova ostatní - projekty, práce:
 
  • Samostatné řešení netriviálního simulačního problému, případně rozšíření zadaného simulačního nástroje o nové možnosti modelování.
Literatura referenční:
 
  • Fishwick, P.: Simulation Model Design and Execution, Prentice Hall, 1995, ISBN 0-13-098609-7
  • Law, A., Kelton, D.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 2000, ISBN 0-07-100803-9
  • Zeigler, B., Praehofer, H., Kim, T.: Theory of Modelling and Simulation, second edition, Academic Press, 2000, ISBN 0-12-778455-1
  • Ross, S.: Simulation, Academic Press, 2002, ISBN 0-12-598053-1
  • Cellier, F., Kofman, E.: Continuous System Simulation, Springer, 2006, ISBN: 978-0-387-26102-7
  • Fujimoto, R.: Parallel and Distribution Simulation Systems, John Wiley & Sons, 1999, ISBN:0471183830
  • Chopard, B.: Cellular Automata Modelling od Physical Systems, Cambridge University Press, 1998, ISBN:0-521-67345-3
Literatura studijní:
 
  • Rábová, Z. a kol.: Modelování a simulace, VUT Brno, 1992, ISBN 80-214-0480-9
  • Cellier, F., Kofman, E.: Continuous System Simulation, Springer, 2006, ISBN: 978-0-387-26102-7
  • Fishwick, P.: Simulation Model Design and Execution, Prentice Hall, 1995, ISBN 0-13-098609-7
  • Soubor materiálů dostupný na WWW stránce předmětu.
Kontrolovaná výuka:
  Účast na přednáškách v tomto předmětu není kontrolována. Znalosti
studentů jsou ověřovány vypracováním projektů 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.

Podmínky zápočtu:
  Alespoň polovina bodů za každý projekt.