OBSAH WEBU
ČTĚTE!
Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.
temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:main [2011/03/16 09:29] jasho [Základné informácie] |
temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:main [2011/06/14 22:10] (aktuální) vagabund [25 - Princípy modelovania a simulácie systémov] |
||
---|---|---|---|
Řádek 1: | Řádek 1: | ||
- | ======= Princípy modelovania a simulácie systémov ======= | + | ~~ODT~~ |
- | ====== Základné informácie ====== | + | ======= 25 - Princípy modelovania a simulácie systémov ======= |
+ | ===== Základné informácie ===== | ||
* [[temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:pseudokody|Pseudokódy]] | * [[temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:pseudokody|Pseudokódy]] | ||
- | ===== Základné pojmy ===== | + | ==== Základné pojmy ==== |
* **systém** - súbor elementárnych častí (prvkov systému), ktoré majú medzi sebou určité väzby | * **systém** - súbor elementárnych častí (prvkov systému), ktoré majú medzi sebou určité väzby | ||
* **model** - napodobnenina systému iným systémom | * **model** - napodobnenina systému iným systémom | ||
Řádek 11: | Řádek 12: | ||
{{:temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:01_prehlad.png|}} | {{:temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:01_prehlad.png|}} | ||
- | ===== Základné etapy modelovania a simulácie ===== | + | ==== Základné etapy modelovania a simulácie ==== |
* **vytvorenie abstraktného modelu** - formovanie zjednodušeného popisu systému | * **vytvorenie abstraktného modelu** - formovanie zjednodušeného popisu systému | ||
* **vytvorenie simulačného modelu** - zápis abstraktného modelu formou programu | * **vytvorenie simulačného modelu** - zápis abstraktného modelu formou programu | ||
Řádek 17: | Řádek 18: | ||
* **analýza** a **interpretácia** výsledkov, **overovanie správnosti** modelu | * **analýza** a **interpretácia** výsledkov, **overovanie správnosti** modelu | ||
- | ===== Výhody a nevýhody simulačných metód ===== | + | ==== Výhody a nevýhody simulačných metód ==== |
* **výhody** - cena, rýchlosť, bezpečnosť, niekedy jediný možný spôsob | * **výhody** - cena, rýchlosť, bezpečnosť, niekedy jediný možný spôsob | ||
* **nevýhody** - problém validity modelu, vysoká náročnosť vytvárania modelov, náročnosť na výkon počítačov, konkrétne numerické výsledky (zmena parametra vyžaduje celú simuláciu opakovať), nepresnosť numerického riešenia, nestabilita numerických metód | * **nevýhody** - problém validity modelu, vysoká náročnosť vytvárania modelov, náročnosť na výkon počítačov, konkrétne numerické výsledky (zmena parametra vyžaduje celú simuláciu opakovať), nepresnosť numerického riešenia, nestabilita numerických metód | ||
- | ====== Základné pojmy teórie systémov ====== | + | ==== Základné pojmy teórie systémov ==== |
- | ===== Systém ===== | + | === Systém === |
* **systém S = (U, R)** | * **systém S = (U, R)** | ||
* U - univerzum, konečná množina prvkov systému U = {u1, u2,... uN} | * U - univerzum, konečná množina prvkov systému U = {u1, u2,... uN} | ||
Řádek 77: | Řádek 78: | ||
* **nedeterministické** - aspoň jeden prvok s nedeterministickým chovaním | * **nedeterministické** - aspoň jeden prvok s nedeterministickým chovaním | ||
- | ===== Simulácia ===== | + | === Simulácia === |
* **cieľ simulácie** - analýza chovania systému v závislosti na vstupných veličinách a na hodnotách parametrov (opakované riešenie modelu) | * **cieľ simulácie** - analýza chovania systému v závislosti na vstupných veličinách a na hodnotách parametrov (opakované riešenie modelu) | ||
* typy simulácie | * typy simulácie | ||
Řádek 93: | Řádek 94: | ||
* **validácia modelu** - overenie, či simulačný model zodpovedá reálnemu systému, ktorý simulujeme | * **validácia modelu** - overenie, či simulačný model zodpovedá reálnemu systému, ktorý simulujeme | ||
- | ===== Modely ===== | + | === Modely === |
* **abstraktné** | * **abstraktné** | ||
* konečný automat, Petriho sieť, turingov stroj, algebraické rovnice, diferenciálne rovnice, diferenčné rovnice, markovské procesy... | * konečný automat, Petriho sieť, turingov stroj, algebraické rovnice, diferenciálne rovnice, diferenčné rovnice, markovské procesy... | ||
Řádek 118: | Řádek 119: | ||
- | ====== Diskrétna simulácia ====== | + | ===== Diskrétna simulácia ===== |
* formy popisu diskrétnych systémov - program, Petriho siete, DEVS, automaty, siete automatov, procesné algebry, pi-calculus, CHAM, PRAM... | * formy popisu diskrétnych systémov - program, Petriho siete, DEVS, automaty, siete automatov, procesné algebry, pi-calculus, CHAM, PRAM... | ||
* **proces** - postupnosť udalostí, ktoré súvisia s jedným objektom (napr. zákazníkom) | * **proces** - postupnosť udalostí, ktoré súvisia s jedným objektom (napr. zákazníkom) | ||
Řádek 124: | Řádek 125: | ||
* kváziparalelizmus - vykonávanie "paralelných" procesov na jednoprocesorovom počítači | * kváziparalelizmus - vykonávanie "paralelných" procesov na jednoprocesorovom počítači | ||
- | ===== Petriho siete ===== | + | ==== Petriho siete ==== |
* **Σ = (P, T, F, W, C, M0)** | * **Σ = (P, T, F, W, C, M0)** | ||
* P - množina miest | * P - množina miest | ||
Řádek 145: | Řádek 146: | ||
* realizovateľnosť prechodu - prechod je možné uskutočniť pri značení M, ak vo vstupných miestach čaká dostatok procesov a súčasne výstupné miesta majú dostatocnú voľnú kapacitu | * realizovateľnosť prechodu - prechod je možné uskutočniť pri značení M, ak vo vstupných miestach čaká dostatok procesov a súčasne výstupné miesta majú dostatocnú voľnú kapacitu | ||
{{:temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:12_petriho_siet.png|}} | {{:temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:12_petriho_siet.png|}} | ||
- | ===== SHO (systémy hromadnej obsluhy) ===== | + | |
+ | ==== SHO (systémy hromadnej obsluhy) ==== | ||
* systémy obsahujúce zariadenia, ktoré obsluhujú transakcie | * systémy obsahujúce zariadenia, ktoré obsluhujú transakcie | ||
* typicky obsahujú - transakcie (procesy), obslužné linky, fronty | * typicky obsahujú - transakcie (procesy), obslužné linky, fronty | ||
Řádek 171: | Řádek 173: | ||
* kapacita = 2, **sklad** (Store) | * kapacita = 2, **sklad** (Store) | ||
- | ===== SIMLIB ===== | + | ==== SIMLIB ==== |
* **Process** - báza pre modelovanie procesov | * **Process** - báza pre modelovanie procesov | ||
* **Event** - báza pre modely udalostí | * **Event** - báza pre modely udalostí | ||
Řádek 180: | Řádek 182: | ||
* **kalendár udalostí** - usporiadaná dátová štruktúra uchovávajúca aktivačné záznamy udalostí [(acttime, priority, event), ...] | * **kalendár udalostí** - usporiadaná dátová štruktúra uchovávajúca aktivačné záznamy udalostí [(acttime, priority, event), ...] | ||
- | ====== Spojitá simulácia ====== | + | ===== Spojitá simulácia ===== |
* aplikácie - elektrické obvody, riadenie (automatizácia), fyzika, chémia, astronómia, biológia, ekológia... | * aplikácie - elektrické obvody, riadenie (automatizácia), fyzika, chémia, astronómia, biológia, ekológia... | ||
* popis spojitých systémov | * popis spojitých systémov | ||
Řádek 197: | Řádek 199: | ||
* **iné špeciálne metódy** | * **iné špeciálne metódy** | ||
- | ===== metóda znižovania rádu derivácie ===== | + | ==== metóda znižovania rádu derivácie ==== |
* osamostatniť najvyšší rád derivácie | * osamostatniť najvyšší rád derivácie | ||
* sekvencie integrátorov | * sekvencie integrátorov | ||
Řádek 204: | Řádek 206: | ||
{{:temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:13_metoda_znizovania_radu_01.png|}} | {{:temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:13_metoda_znizovania_radu_01.png|}} | ||
{{:temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:14_metoda_znizovania_radu_02.png|}} | {{:temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:14_metoda_znizovania_radu_02.png|}} | ||
- | + | ||
- | ===== metóda postupnej integrácie ===== | + | ==== metóda postupnej integrácie ==== |
* vhodná pre rovnice s deriváciami vstupov na pravej strane | * vhodná pre rovnice s deriváciami vstupov na pravej strane | ||
* osamostatniť najvyšší rád derivácie | * osamostatniť najvyšší rád derivácie | ||
Řádek 213: | Řádek 215: | ||
{{:temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:16_metoda_postupnej_integracie_02.png|}} | {{:temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:16_metoda_postupnej_integracie_02.png|}} | ||
- | ===== numerické metódy ===== | + | ==== numerické metódy ==== |
* jednokrokové - vychádzajú z aktuálneho stavu | * jednokrokové - vychádzajú z aktuálneho stavu | ||
* Eulerova metóda - viď matematika (odkaz pridám) | * Eulerova metóda - viď matematika (odkaz pridám) | ||
Řádek 220: | Řádek 222: | ||
* Adams-Bashforth | * Adams-Bashforth | ||
* Adams-Bashforth-Moulton | * Adams-Bashforth-Moulton | ||
- | ====== Kombinovaná simulácia ====== | + | ===== Kombinovaná simulácia ===== |
* problém kombinácie udalostí a numerickej integrácie | * problém kombinácie udalostí a numerickej integrácie | ||
* **stavové podmienky** | * **stavové podmienky** | ||
Řádek 227: | Řádek 229: | ||
* **nepresnosťou výpočtu** | * **nepresnosťou výpočtu** | ||
* **príliš dlhým krokom** | * **príliš dlhým krokom** | ||
+ | |||
{{:temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:17_detekcia_stavovych_podmienok.png|}} | {{:temata:25-principy_modelovani_a_simulace_systemu:17_detekcia_stavovych_podmienok.png|}} | ||
+ | * príklad - detekcia dopadu loptičky na zem - hľadáme riešenie rovnice f(t) = 0 | ||
+ | * metódy - rozpolenie intervalu, Regula falsi, Newtonova ... | ||
+ | |||
+ | ===== Zdroje ===== | ||
+ | |||
+ | [[https://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IMS/private/SkriptaMS.pdf|Skripta IMS]] + [[https://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IMS/public/prednasky/IMS.pdf|slajdy]] + [[https://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IMS/public/priklady/|Příklady]] | ||
===== Potvrzení ===== | ===== Potvrzení ===== | ||
+ | |||
<doodle single login|25> | <doodle single login|25> | ||
^ OK ^ !!! ^ | ^ OK ^ !!! ^ | ||
</doodle> | </doodle> | ||
- | {{tag>jasho INC}} | + | {{tag>jasho IMS simulace modelovani}} |
~~DISCUSSION~~ | ~~DISCUSSION~~ |