Metode modeliranja

Opis predmeta

Uvod (razlogi za gradnjo modelov, osnovne definicije, pristopi k modeliranju),

Vpeljava podobnosti, oz. analogij in njihov pomen v kontekstu sistemskega inženirstva,

Ilustracija pomena modeliranja s primeri iz tehniških in netehniških področij,

Analiza in poenostavljanje / dopolnjevanje modelov (strukturno poenostavljanje / dopolnjevanje in linearizacija),

Obravnava nekaterih posebnih vrst modelov,

Kvantitativno in kvalitativno vrednotenje modelov,

Optimizacija modelov s klasičnimi pristopi in z globalnimi ter hibridnimi pristopi,

Raba izbranih programskih orodij (MATLAB, Simulink, Control System Toolbox) in predstavitev nekaterih dodatnih orodij v MATLAB in v nekaterih drugih okoljih, primernih tudi za obravnavo sistemske dinamike in za učinkovito vizualizacijo,

ilustrativni primeri načrtovanja modelov ob uporabi kompleksnejših laboratorijskih pilotnih naprav.

Predmet učimo na programih

Elektrotehnika 2. stopnja

Cilji in kompetence

Cilji predmeta so:

predstaviti zahtevnejša znanja s področja modeliranja procesov,

opozoriti na razširjenost oz. multidisciplinarnost področja in s tem na njegov širok pomen,

opisati značilne in tudi nekatere posebne oblike modelov in področja njihove uporabe,

predstaviti nekatera programska orodja in njihovo uporabnost v podporo obravnavani tematiki,

študente seznaniti z načrtovanjem eksperimentov in njihovim izvajanjem v podporo teoretičnim načinom modeliranja,

predstaviti uporabo verifikacije in vrednostenja pri gradnji modelov realnih sistemov na tehniških in netehniških področjih,

študente seznaniti z metodami izbire primerne literature, raziskovalnim delom in ustreznimi načini pisne in ustne predstavitve rezultatov strokovnega, oziroma znanstvenega dela.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, domače naloge, laboratorijske vaje, seminarsko in projektno delo

Predvideni študijski rezultati

Po uspešno zaključenem izpitu naj bi bili študenti zmožni:

uporabe sistemskega pristopa k reševanju problemov modeliranja (teoretično, eksperimentalno in kombinirano) na tehniških in netehniških področjih;

analiziranja dinamičnih matematičnih modelov;

eksperimentiranja z linearnimi in nelinearnimi modeli ter izvajanja medsebojne primerjave in kvalitativnega ter kvantitativnega vrednotenja;

optimiranja matematičnih modelov s klasičnimi, globalnimi in hibridnimi metodami;
ustrezne predstavitve rezultatov modeliranja v pisni in ustni obliki.

Temeljni viri in literatura

ATANASIJEVIĆ-KUNC, Maja. Metode modeliranja, Študijsko gradivo. Fakulteta za elektrotehniko, Univerza v Ljubljani, 2016.
KARBA, Rihard, Modeliranje procesov, Fakulteta za elektrotehniko, Založba FE in FRI, Univerza v Ljubljani, 1999.
ATANASIJEVIĆ-KUNC, Maja. Modeliranje procesov: Zbirka primerov z ilustracijami v okolju Matlab-Simulink. Fakulteta za elektrotehniko, Založba FE in FRI, 2008.
CELLIER, François, E.. Continuous system modeling, Springer-Verlag, New York, 1991.
GODFREY, Keith. Compartmental Models and Their Application. Academic Press, London, 1983.
FOGEL, D.B.. Evolutionary Computation, Toward a New Philosophy of Machine Intelligence, IEEE Press Series on Computational Intelligence, 200
MAGRAB, Edward B., AZRAM, Shapour, BALACHANDRAN, Balakumar, DUNCAN, James H., HEROLD, Keith E., WALSH, Gregory C.. An Engineer's Guide to MATLAB with Applications from Mechanical, Aerospace, Electrical, and Civil Engineering. Pearson Prentice Hall, New Jersey, 2005.
MONSEF Youssef. Modelling and simulation of complex systems, concepts, methods and tools. Erlangen: Society for Computer Simulation Int.; 1997.