Předmět: Modelování a simulace 1

« Zpět
Název předmětu Modelování a simulace 1
Kód předmětu KKY/MS1
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 6
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Bednář Josef, Ing. Ph.D.
  • Miňová Iva, Ing. Ph.D.
  • Káda Jakub, Ing. Ph.D.
  • Bugár Gerhard, doc. Ing. Ph.D.
  • Lettl Jakub, Ing.
Obsah předmětu
Modely spojité a diskrétní, dynamické a bilanční. Modely a generátory neurčitostí. Simulace dynamických systémů. Iterační metody bilančních modelů. Modely technických úloh spolehlivosti, vibrací a kmitání, hromadné obsluhy a modely v lékařské praxi. 1. Modelování a simulace, základní pojmy - objekt , systém, model. 2. Dynamické modely spojité, simulační numerické metody a konstrukce simulačních úloh. 3. Bilanční modely a iterační metody výpočtu bilančních stavů . Hybridní modely a jejich simulace. 4. Stabilita simulačních a iteračních metod. Normování a podobnost modelů, ekvivalentní modely z hlediska vstupně-výstupního. 5. Modelování neurčitosti, generátory náhodných rozdělení se zadanou hustotou pravděpodobnosti a se zadanou výkonovou spektrální hustotou. 6. Metoda Monte-Carlo a hybridní Monte-Carlo. Analýza chyb modelů a simulací. 7. Modely vibrací a kmitání, sady oscilátorů s tlumením. Vybuzené kmitání v točivých strojích. 8. Analytická a experimentální modální analýza, Počítačové modely v prostředí MATLAB a ANSYS. 9. Modely a simulace systémů diskrétních událostí s neurčitostí. Exponenciální, Weibullovo a fázové rozdělení pravděpodobnosti. 10. Modely spolehlivosti komponent. Modely spolehlivosti celku. 11. Modely systémů hromadné obsluhy. 12. Modely v lékařské praxi.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednáška s diskusí, Samostudium studentů, Samostudium literatury, Cvičení
  • Praktická výuka [vyjádření počtem hodin] - 26 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 39 hodin za semestr
  • Příprava prezentace (referátu) [3-8] - 10 hodin za semestr
  • Příprava na souhrnný test [6-30] - 30 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 51 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
charakterizovat vlastnosti a chování dynamických systémů
využívat nástroje matematické analýzy
formulovat a algoritmizovat řešení problému
Odborné dovednosti
aplikovat základní znalosti z oblasti lineárních systémů
aplikovat znalosti osvojené v předmětu matematická analýza
implementovat postupy a techniky programování výpočetní techniky
Obecné způsobilosti
bc. studium: efektivně využívá moderní informační technologie,
bc. studium: kriticky přistupuje ke zdrojům informací, informace tvořivě zpracovává a využívá při svém studiu a praxi,
bc. studium: uplatňuje při řešení problémů vhodné metody a dříve získané vědomosti a dovednosti, kromě analytického a kritického myšlení využívá i myšlení tvořivé s použitím představivosti a intuice,
Výsledky učení
Odborné znalosti
vymezit základní problémy v oblasti modelování a simulace dynamických systémů
sestavit matematické modely pro konstrukci simulačních úloh
vysvětlit přístupy k modelování periodických procesů, modelování kmitání a vibrací a modelování v úlohách s rozloženými parametry
shrnout modelovací a simulační techniky v lékařství a inženýrské biologii
Odborné dovednosti
aplikovat principy modelování dynamických systémů
provádět počítačové simulace
aplikovat výsledky analytické a experimentální analýzy
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška s diskusí,
Cvičení (praktické činnosti),
Samostudium,
Odborné dovednosti
Přednáška s diskusí,
Cvičení (praktické činnosti),
Samostudium,
Obecné způsobilosti
Přednáška s diskusí,
Cvičení (praktické činnosti),
Samostudium,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Kombinovaná zkouška,
Individuální prezentace,
Seminární práce,
Odborné dovednosti
Kombinovaná zkouška,
Seminární práce,
Individuální prezentace,
Obecné způsobilosti
Kombinovaná zkouška,
Seminární práce,
Individuální prezentace,
Doporučená literatura
  • Birta, Louis G.; Arbez, Gilbert. Modelling and Simulation - Exploring Dynamic System Behaviour. 2nd edition, 2013. ISBN 978-1-4471-2783-3.
  • Kačer, Jaroslav. J-Sim -- a Java-based tool for discrete simulations. ASIS 2001 ISBN 80-85988-61-5 (2001), s. 135-141. 2001.
  • Kindler, Evžen. Programování v jazyce Simula. 1. vyd. Plzeň : ZČU, 1992. ISBN 80-7082-065-9.
  • Kindler, Evžen. Programování v jazyce Simula. 1.vyd. Plzeň : ZČU, 1992. ISBN 80-7082-065-9.
  • Kotek, Zdeněk; Vysoký, Petr; Zdráhal, Zdeněk. Kybernetika. 2. přeprac. vyd. Praha : ČVUT, 1982.
  • Křivý, Ivan; Kindler, Evžen. Simulace a modelování. Ostrava, 2001. ISBN 8070428090.
  • Racek, Herout. C - SIM. Skripta ZČU, 1993.
  • Zítek, Pavel. Simulace dynamických systémů : Celost. vysokošk. učebnice pro skupinu stud. oborů Strojírenství a ostatní kovodělná výroba. 1. vyd. Praha : SNTL, 1990. ISBN 80-03-00330-X.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr