Folyamatszimuláció

A tantárgy angol neve: Process Simulation

Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Orvosbiológia Mérnök Képzés

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIFO2FSI 4. 4/0/0/v 6 1/1
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Benyó Zoltán,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Benyó Zoltán

egyetemi tanár

Irányítástechnika és Informatika

Dr. Jávor András

Term. és Társ. Tud. Kar

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

-

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:

-

7. A tantárgy célkitűzése

A tárgy célja, hogy megismertesse a hallgatókat azokkal az elméleti eredményekkel és korszerű vizsgálati módszerekkel, amelyek a műszaki és nem műszaki (pl. orvosbiológiai stb.) rendszerek identifikációjához és szimulációjához szükségesek. A tárgy az általános elvek és a módszertan bemutatását tűzte ki fő célul, de néhány szakterületi alkalmazás is megjelenik esettanulmányként.

8. A tantárgy részletes tematikája

- A folyamatszimuláció célja, jelentősége. Számítógépes szimuláció lépései. (Bevezető előadás gyakorlati példák bemutatásával.)

- Matematikai alapok. Folytonos és diszkrét rendszerek matematikai leírása. Számítógépi modell megalkotása, léptékezés.

- Nyitott és zárt dinamikus rendszerek matematikai leírása. Inhomogenitás.

- Álvéletlenszám generátorok. Analitikus és szimulációs modellek kapcsolata. Markov láncok.

- Sorbanállási rendszerek. Kendall féle osztályozás. Példák. Esemény-, aktivitás-, állapotleírási módok.

- Diszkrét szimuláció trajektóriák az állapot-idő térben. Eseményeloszlások, időléptetési eljárások (NEXT EVENT, TIME MAPPING, ADAPTIV). Az állapotreprezentáció kérdései. Konfliktushelyzetek kezelése. Az események dualitásának elve.

- Objektumok és különböző tipusú változók (kvantitativ, dichotom, logikai) strukturájának, a változók szerepének és összefüggéseinek vizsgálata.

- A modellalkotás és szimulációs kisérlet általános metodikája dinamikus folyamatoknál. Céladekvát algoritmusok kiválasztása és azok számítógépes realizálása.

- Transzportfolyamatok számítógépes szimulációja.

- Vérkeringésszabályozási modellek (Gayton, Sagawa, stb.) bemutatása. Eset-tanulmányok.

- Lineáris és nemlineáris SISO és MIMO szabályozási rendszerek számítógépes modellezése.

- Modern számítógépes szimulációs nyelvek és programrendszerek.

- Programozási nyelvek (SIMULA, GPSS, stb.) főbb jellemzői és alkalmazásuk.

- Számítógépes hiba-és eseményfelismerés és tudásbázisú diagnosztikai rendszerek.

- Folyamatidentifikáció matematikai alapjai, az identifikáció lépései.

- Klasszikus identifikációs módszerek a rendszerjellemző függvények alapján.

- Offline és online módszerek diszkrét és folyamatos rendszerek esetén.

- Lineáris többváltozós, folytonos rendszerek identifikációja.

- Visszacsatolt rendszerek identifikációs módszerei.

- Nemlinerási rendszerek identifikációja.

- Az optimális vizsgálójel meghatározása.

- A modell verifikálása, a szimuláció jelentősége. Példák, esettanulmányok.

- Identifikációs toolboxok ismertetése és alkalmazása.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás.

10. Követelmények

a./ A szorgalmi időszakban:

- A félév lezárásának módja vizsga.

- 1 nagy ZH, vizsgába beszámít.

Az aláírás megszerzésének feltétele a nagy ZH eredményes megírása.

A félévközi követelmény pótlása a TVSZ. szerint..

b./ A vizsgaidőszakban:

- A vizsga írásbeli (szóbeli kiegészítésre a vizsgáztató megítélése szerint lehetőség lehet).

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

- Ljung, L.: "System identification: theory for the user". Prentice-Hall, 1987.

- Kosko, B.: "Neural networks and fuzzy systems". Prentice-Hall, 1992.

- Jensen, K.: "Coloured Petri Nets". Springer, 1987.

- Benyó, Z.: Folyamatmodellek kisérleti meghatározása, elemzése és orvos-élettani

alkalmazása

- Tanszéki sokszorosított anyagok, amelyek az előadásokon kerülnek átadásra.

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Benyó Zoltán

egyetemi tanár

Irányítástechnika és Informatika