Opis predmeta
Predmet študentu predstavi naprednejše metode modeliranja procesov in njihov pomen v sklopu sistemske teorije, predstavi različne parametrične in neparametrične oblike zapisov modelov ter njihovo optimizacijo.
Splošno
- koda predmeta: 64204
- študij: magistrski, 2. stopnja
- nosilec: prof. dr. Maja Atanasijević-Kunc
Vsebina
- uvod (razlogi za gradnjo modelov, osnovne definicije),
- vpeljava podobnosti, oz. analogij in njihov pomen v kontekstu sistemskega inženirstva,
- ilustracija pomena modeliranja s primeri s področja elektrotehnike, mehanike, hidravlike in pnevmatike, termodinamike, ekonomije, medicine, farmacije in biologije ter vodenja in odkrivanje napak,
- analiza in poenostavljanje modelov (strukturno poenostavljanje in linearizacija),
- posebne vrste modelov (prostorni modeli, bond grafi, hibridni modeli, nekatere povezave z UI pristopi),
- intuitivno jasni pristopi, metode prilagajanja odziva, ideje odkrivanja napak na osnovi modela,
- optimizacija modelov s klasičnimi pristopi in metodami evolucijskega računanja,
- raba že poznanih programskih orodij (Matlab, Simulink, Control System Toolbox) in predstavitev nekaterih dodatnih možnosti v Matlabu in v nekaterih drugih okoljih, primernih tudi za obravnavo sistemske dinamike in za učinkovito vizualizacijo.
Cilji in kompetence
Osnovni namen predmeta je študentu predstaviti zahtevnejša znanja s področja modeliranja procesov, opozoriti na razširjenost oz. multidisciplinarnost področja in s tem na njegov širok pomen, predstaviti značilne in tudi nekatere posebne oblike modelov in področja njihove uporabe, predstaviti nekatera programska orodja in njihovo uporabnost v podporo obravnavani tematiki.
Predvideni rezultati
Študentje bodo pridobili znanja, ki bodo omogočala:
- sistemski pristop k reševanju problemov modeliranja (teoretično, eksperimentalno in kombinirano),
- določanje lastnosti dinamičnih matematičnih modelov,
- analitično in simulacijsko eksperimentiranje z linearnimi in nelinearnimi modeli ter izvajanje medsebojne primerjave,
- optimiranje matematičnih modelov s klasičnimi metodami in evolucijskimi algoritmi,
- kvalitativno in kvantitativno vrednotenje modelov,
- uporabo teoretičnih pristopov pri modeliranju realnih sistemov.
Metode poučevanja
- predavanja,
- laboratorijske vaje
- projektno delo
Gradivo
Obvezno
- Atanasijević-Kunc, M., Metode modeliranja, Študijsko gradivo, Fakulteta za elektrotehniko, Univerza v Ljubljani, 2013.
- Karba, R., Modeliranje procesov, Ljubljana: Fakulteta za elektrotehniko, Založba FE in FRI, Univerza v Ljubljani; 1999.
- Matko, D., Karba, R., Zupančič, B., Simulation and modelling of continuous systems, A case study approach. New York: Prentice Hall, 1992.
Dodatno
- Cellier, F., Continuous system modeling. New York: Springer-Verlag; 1991.
- Boyd, D. W., Systems analysis and modeling, A macro-to-micro approach with multidisciplinary applications. San Diego: Academic Press; 2001.
- Hoppensteadt, F. C., Peskin, C. S., Modeling and simulation in medicine and the life sciences. Second Edition. Springer; 2004.
- Monsef, Y., Modelling and simulation of complex systems, concepts, methods and tools. Erlangen: Society for Computer Simulation Int.; 1997.
- Walter, G. G., Contreras, M., Compartmental modeling with networks, Boston: Birkhäuser; 1999.