Modelowanie i symulacja systemów i procesów - opis przedmiotu

Informacje ogólne

Nazwa przedmiotu	Modelowanie i symulacja systemów i procesów
Kod przedmiotu	06.0-WE-AEIT-MiSSiP
Wydział	Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki
Kierunek	Automatyka i robotyka, Elektrotechnika, Informatyka
Profil	ogólnoakademicki
Rodzaj studiów	doktoranckie
Semestr rozpoczęcia	semestr zimowy 2018/2019

Informacje o przedmiocie

Semestr	1
Liczba punktów ECTS do zdobycia	2
Typ przedmiotu	obowiązkowy
Język nauczania	polski
Sylabus opracował	prof. dr hab. Roman Gielerak

Formy zajęć

Forma zajęć	Liczba godzin w semestrze (stacjonarne)	Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne)	Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne)	Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne)	Forma zaliczenia
Wykład	30	2	-	-	Egzamin

Cel przedmiotu

-zapoznanie z ogólnymi zasadami tworzenia modeli matematycznych

-zapoznanie z metodami analizy numerycznej w wersji zrównoleglonej

-zapoznanie z systemami komputerowymi wspomagającymi proces modelowania i symulacji komputerowej

-zapoznanie z technikami wykorzystującymi wieloprocesorowe systemy przetwarzania

Wymagania wstępne

-metody numeryczne w wersji podstawowej i sekwencyjnej

-podstawy modelowania matematycznego i symulacji komputerowych

Zakres tematyczny

1. Wstęp : modelowanie matematyczne jako proces iteracyjny :PROBLEM--->Uproszczenia->MODEL ROBOCZY - >reprezentacja-- > MODEL MATEMATYCZNY ->translacja ->MODEL OBLICZENIOWY -->symulacje -->WYNIKI/WNIOSKI -->interpretacja -->PROBLEM. Elementarne przykłady: proste układy mechaniczne , proste układy elektryczne, modele biologiczne.

2. Zjawiska nieliniowe i ich modelowanie: Złożoność zjawisk nieliniowych. Losowość versus chaos deterministyczny. Przykłady : 1D odwzorowanie logistyczne. Struktury fraktalne –ich generacja i ich rola w w dynamice układów nieliniowych oraz zastosowania w grafice komputerowej. Równania Lorenza i wizualizacja zjawiska czułej zależności od warunków początkowych.

3. Metody komputerowe: procedury sekwencyjne – nieliniowe układy równań , problemy IVP oraz BVP dla ODE. Technika elementów skończonych dla BVP w przypadku PDE ( najprostsze przykłady ).

4. Metody komputerowe : procedury równoległe-zagadnienia algebry liniowej, algorytmy sortowania i przeszukiwania równoległego.

5.Przegląd narzędzi komputerowych: klastry komputerowe i język MPI, wstęp do obliczeń na kartach graficznych.

Metody kształcenia

wykład: wykład konwencjonalny

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Egzamin koncowy w formie ustnej na podstawie raportu koncowego przygotowanego na bazie indywidualnie przydzielonego problemu badawczego

Literatura podstawowa

1.G. Dahlquist , A. Bjorck , Numerical Methods in Scientific Computing, vol 1 + vol .2 , SIAM , Philadelphy , 2008.

2.L.R. Scott, T. Clark , B. Bagheri , Scientific Parallel Computing , Princeton University Press, 2005.

3.N. Bellomo . E. de Angelis , M.Delitala , Lecture Notes in Mathematical Modelling in Applied Science , 2007

4.K.T. Alligood , T. D. Spencer, J.A. Yorke, Chaos: An Introduction to Dynamical Systems, Springer Verlag, New York , 1996.

5.White, R.E. , Compuational Mathematics:models, methods and analysis with Matlab and MPI, Chapman and Hall , 2004.

Literatura uzupełniająca

Uwagi

Zmodyfikowane przez prof. dr hab. inż. Marcin Witczak (ostatnia modyfikacja: 27-03-2018 12:08)