Detail předmětu

Modelování a simulace

FIT-MSDAk. rok: 2021/2022

Klasifikace systémů a modelů. Různé způsoby popisu modelů. Metodika výstavby modelů, speciální typy modelů. Principy implementace simulačních systémů. Multiparadigmatické modelování a simulace. Paralelní a distribuovaná simulace. Simulace v reálném čase, interaktivní simulace.

Okruhy otázek k SDZ:

  1. Teorie modelování a simulace, DEVS a jeho varianty.
  2. Kombinované systémy (spojitá simulace a diskrétní události).
  3. Stochatické Petriho sítě.
  4. Vysokoúrovňové Petriho sítě.
  5. Interpretované Petriho sítě a modelování řídicích systémů.
  6. Simulace v reálném čase a interaktivní simulace.
  7. Anticipující systémy, vnořená a reflektivní simulace.
  8. Paralelní a distribuovaná simulace.
  9. Multisimulace, klonování simulací, aplikace.
  10. Softcomputing a strojové učení v modelování a simulaci systémů.

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 modely systémů a využívat simulaci pro řešení problémů.

Doporučená nebo povinná literatura

Rábová Z. a kol: Modelování a simulace, VUT Brno, 2002
Didier H. Besset: Object-Oriented Implementation of Numerical Methods: An Introduction with Java & Smalltalk, Morgan Kaufmann, 2000
Janoušek, V.: Simulace a návrh vyvíjejících se systémů. Brno, CZ: Fakulta informačních technologií VUT v Brně, 2009.
Fishwick P.: Simulation Model Design and Execution, PrenticeHall, 1995
Law A., Kelton D.: Simulation Modelling and Analysis, McGraw-Hill, 1991
Ross 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
David R., Alla H,: Discrete, Continuos and Hybrid Petri Nets, Springer Verlag, 2010

Způsob a kritéria hodnocení

Diskuse v rámci přednášek, kontrola zpracování tematické práce.

Jazyk výuky

čeština, angličtina

Cíl

Cílem je seznámit studenty s principy modelování a simulace systémů, simulačních nástrojů a technik vhodných pro modelování a simulaci různých typů dynamických systémů. Zvláštní důraz 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

Přednášky a zpracování projektu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program DIT doktorský, libovolný ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný
  • Program DIT doktorský, libovolný ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný
  • Program DIT-EN doktorský, libovolný ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný
  • Program DIT-EN doktorský, libovolný ročník, zimní semestr, 0 kreditů, povinně volitelný

  • Program VTI-DR-4 doktorský

    obor DVI4 , libovolný ročník, zimní semestr, 0 kreditů, volitelný

  • Program VTI-DR-4 doktorský

    obor DVI4 , libovolný ročník, zimní semestr, 0 kreditů, volitelný

  • Program VTI-DR-4 doktorský

    obor DVI4 , libovolný ročník, zimní semestr, 0 kreditů, volitelný

  • Program VTI-DR-4 doktorský

    obor DVI4 , libovolný ročník, zimní semestr, 0 kreditů, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D.

Osnova

  1. Třídy úloh řešitelných simulačními metodami. Teorie dynamických systémů.
  2. Formalismus DEVS a jeho varianty.
  3. Architektury simulačních systémů, principy implementace.
  4. Příklady kombinace paradigmat - procesy, Petriho sítě, DEVS a spojité systémy.
  5. Interpretované Petriho sítě a modelování řídicích systémů.
  6. Vývoj systémů založený na modelování a simulaci, simulace v reálném čase, hardware-in-the-loop, human-in-the-loop, model continuity.
  7. Objektově orientované a komponentní přístupy v modelování a simulaci.
  8. Paralelní a distribuovaná simulace.
  9. Anticipující systémy, vnořená a reflektivní simulace.
  10. Multisimulace, klonování a nezávislé časové osy.
  11. Optimalizace, učení, adaptace.
  12. Modelování a simulace inteligentních systémů, softcomputing v simulaci.
  13. Multiagentní simulace, simulace komplexních systémů.

Konzultace v kombinovaném studiu

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D.