Detail předmětu

Aplikace metod operačního výzkumu ve vodním hospodářství

FAST-DPB026Ak. rok: 2026/2027

Předmět se zabývá pokročilou aplikací metod operačního výzkumu a systémové analýzy při řešení rozhodovacích, optimalizačních a výzkumných úloh ve vodním hospodářství. Zahrnuje lineární a nelineární programování, kombinatorické metody, vícekriteriální optimalizaci, teorii grafů a metody síťové analýzy. Pozornost je dále věnována projektovému řízení, analýze poruchovosti a spolehlivosti systémů, modelování spolehlivosti a analýze a řízení rizik.

Součástí předmětu jsou rovněž vybrané metody výpočetní inteligence, zejména neuronové sítě a genetické algoritmy. Důraz je kladen na volbu vhodných metod, tvorbu a řešení modelů, interpretaci výsledků a kritické posouzení možností a omezení použitých postupů. Vybrané metody jsou aplikovány na případové studie a odborné či výzkumné problémy z oblasti vodního hospodářství.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

8

Příslušnost k typu studijního programu

doktorský

Zajišťuje ústav

Ústav vodního hospodářství obcí (VHO)

Vstupní znalosti

Znalosti základních metod operačního výzkumu a systémové analýzy na úrovni magisterského studia, zejména základů matematické optimalizace, teorie grafů a práce s vhodnými výpočetními nástroji.

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Výuka předmětu probíhá formou konzultací a samostatného studia odborných a vědeckých zdrojů.

Podmínkou pro přistoupení k ústní zkoušce je zpracování a odevzdání semestrální práce zaměřené na aplikaci vybrané metody operačního výzkumu nebo systémové analýzy na konkrétní odborný či výzkumný problém z oblasti vodního hospodářství.

Semestrální práce musí prokázat správnou formulaci řešeného problému, vhodnou volbu a aplikaci metody, správnou interpretaci výsledků a schopnost kriticky posoudit možnosti a omezení použitého postupu. V případě zjištěných nedostatků může být požadováno dopracování nebo oprava práce.

Ústní zkouška je zaměřena na problematiku předmětu, použitou metodiku a výsledky semestrální práce a na ověření schopnosti odborně diskutovat zvolený postup a jeho možné alternativy.

Předmět je hodnocen prospěl / neprospěl. Hodnocení prospěl je uděleno při vyhovujícím hodnocení semestrální práce a úspěšném absolvování ústní zkoušky. Pokud některá z těchto podmínek není splněna, je výsledné hodnocení neprospěl.

Učební cíle

Odborné znalosti

Studující:

  • rozumí pokročilejším principům operačního výzkumu a systémové analýzy a jejich využití ve vodním hospodářství,
  • zná principy lineární a nelineární optimalizace, kombinatorických a vícekriteriálních metod,
  • rozumí principům teorie grafů a síťové analýzy,
  • orientuje se v metodách analýzy spolehlivosti, poruchovosti a rizik,
  • zná principy vybraných metod výpočetní inteligence, zejména neuronových sítí a genetických algoritmů,
  • rozumí možnostem a omezením využití jednotlivých metod při řešení odborných a výzkumných problémů ve vodním hospodářství.

Odborné dovednosti

Studující:

  • dokáže formulovat rozhodovací, optimalizační nebo výzkumný problém a převést jej do vhodné modelové podoby,
  • dokáže zvolit a aplikovat vhodnou metodu s ohledem na charakter řešeného problému a dostupná data,
  • dokáže vytvářet a řešit modely s využitím vhodných výpočetních a softwarových nástrojů,
  • dokáže analyzovat a interpretovat výsledky a posoudit jejich citlivost, spolehlivost a omezení,
  • dokáže aplikovat vybrané metody operačního výzkumu na konkrétní problémy vodního hospodářství,
  • dokáže zpracovat a odborně obhájit případovou studii nebo řešení výzkumného problému.

Odborná způsobilost

Studující:

  • dokáže samostatně řešit komplexnější rozhodovací a optimalizační úlohy ve vodním hospodářství,
  • dokáže kriticky posoudit vhodnost zvolených metod, modelových předpokladů a dosažených výsledků,
  • dokáže kombinovat různé analytické, optimalizační a modelové přístupy podle charakteru řešeného problému,
  • dokáže využívat metody operačního výzkumu a systémové analýzy při vlastní odborné a výzkumné činnosti,
  • dokáže odborně interpretovat, diskutovat a obhajovat použitý postup a dosažené výsledky.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program DPA-V doktorský 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program DKA-V doktorský 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program DPC-V doktorský 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program DKC-V doktorský 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

  • 1. - 4. Vybrané úlohy nelineární programování a způsoby jejich řešení.
  • 5. - 8. Multikriteriální optimalizační úlohy, metody řešení.
  • 9. – 12. Využití umělých neuronových sítí, genetické algoritmy, dostupný software pro jejich použití.
  • 13. Riziková analýza.