Modelowanie i symulacja komputerowa

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

MISK

1

Wykład jest poświęcony modelowaniu i symulacji komputerowej systemów fizycznych. Obejmuje szerokie spektrum zagadnień od budowy modeli formalnych, konstruowania modeli symulacyjnych, środowisk informatycznych do symulacji, po konkretne aplikacje. Celem wykładu jest przedstawienie różnych technik symulacji komputerowej, możliwości i obszaru zastosowań współczesnych narzędzi do symulacji, pokazanie ich różnorodności oraz przygotowanie słuchaczy do właściwego wykorzystywania, stosowania i prowadzenia eksperymentu symulacyjnego. W czasie wykładu prezentowane są liczne przykłady zastosowań symulacji komputerowej do rozwiązania zadań projektowania i zarządzania systemami oraz przykłady komercyjnych i niekomercyjnych środowisk informatycznych do symulacji.

Wykład jest poświęcony modelowaniu i symulacji komputerowej systemów fizycznych. Obejmuje szerokie spektrum zagadnień od budowy modeli formalnych, konstruowania modeli symulacyjnych, środowisk informatycznych do symulacji, po konkretne aplikacje. Celem wykładu jest przedstawienie różnych technik symulacji komputerowej, możliwości i obszaru zastosowań współczesnych narzędzi do symulacji, pokazanie ich różnorodności oraz przygotowanie słuchaczy do właściwego wykorzystywania, stosowania i prowadzenia eksperymentu symulacyjnego. W czasie wykładu prezentowane są liczne przykłady zastosowań symulacji komputerowej do rozwiązania zadań projektowania i zarządzania systemami oraz przykłady komercyjnych i niekomercyjnych środowisk informatycznych do symulacji.

Treść wykładu
Wykład składa się z czterech części. Część pierwsza dotyczy zagadnień
ogólnych modelowania matematycznego, tworzenia modeli systemów oraz
budowy modeli symulacyjnych. Szczególna uwaga jest zwrócona na
modelowanie systemów zdarzeń dyskretnych. Przedstawione są trzy sposoby
prezentacji graficznej układów dynamicznych. Część druga jest
poświęcona technikom symulacji. Omówione są różne techniki symulacyjne,
etapy tworzenia i weryfikacji modeli symulacyjnych oraz metody oceny
wyników symulacji. Zaprezentowane są techniki projektowania symulatorów
w wersji równoległej i rozproszonej. Część trzecia jest poświęcona
prezentacji przykładowych zastosowań symulacji komputerowej w
projektowaniu, optymalizacji, komputerowej analizie systemów sterowania
oraz systemach wspomagania decyzji i planowania. Uwaga koncentruje się
na przykładach zastosowań w złożonych strukturach sterowania systemem
wodnym, sieciach komputerowych, w tym mobilnych sieciach ad hoc,
sieciach społecznych i innych. Przedstawione jest zastosowanie modeli
symulacyjnych w złożonych zadaniach optymalizacji. Omówiony jest
schemat symulator-optymalizator oraz podstawowe algorytmy do
rozwiązywania tak sformułowanych problemów. Część czwarta wykładu jest
poświęcona narzędziom informatycznym do symulacji. Przedstawiony jest
krótki przegląd języków symulacyjnych oraz zintegrowanych środowisk
oprogramowania do symulacji. Różne podejścia do tworzenia symulatorów i
stosowane techniki programistyczne są przedstawione na przykładzie
pakietów do symulacji sieci komputerowych.

Program wykładu:

1. Wprowadzenie do modelowania i symulacji


2. Klasyfikacja modeli i metody opisu


3. Budowa modeli symulacyjnych


4. Techniki symulacyjne


5. Rozproszona symulacja zdarzeń dyskretnych


6. Charakterystyki funkcjonowania systemu, planowanie eksperymentu i
   ocena wyników


7. Układ symulator-optymalizator, część 1


8. Układ symulator-optymalizator, część 2


9. Symulacyjna analiza systemów kolejkowych


10. Metody analityczne i symulacja analiza sieci społecznych


11. Projektowanie i symulacja sieci ad hoc


12. Symulacja komputerowa w zadaniach projektowania układów sterowania


13. Wprowadzenie do symulatorów i platform symulacyjnych


14. Budowa symulatorów sieci komputerowych


15. Wybrane środowiska zintegrowane do symulacji sieci

• J. Banks, J.S. Garson, B. L. Nelson, D.M. Nicol, Discrete-event
  systems simulation, V edycja, Pearson Education, 2009.


• Fronczak, P. Fronczak, Świat sieci złożonych. Od fizyki do
  Internetu, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2009.


• J. Gutenbaum, Modelowanie matematyczne systemów, Akademicka
  Oficyna Wydawnicza EXIT, 2003.


• Karbowski, E. Niewiadomska-Szynkiewicz, (ed.), Obliczenia
  równoległe i rozproszone, Oficyna Wydawnicza PW, 2001.


• E. Kołodziński, Symulacyjne metody badania systemów, Wydawnictwo
  Naukowe PWN, 2002.


• B.P. Zeigler, H. Praehofer, T.G. Kim, Theory of Modeling and
  Simulation, Academic Press, 2000.


• Udostępnione prezentacje do wykładu.


• Opisy systemów oprogramowania dostępne w sieci Internet.

Zdanie egzaminu końcowego i zaliczenie projektu.

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej

103100 - Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej