Název předmětu:		Simulace systémů diskrétních událostí
Ústav:		445 - Ústav počítačové a řídicí techniky
Přednášející:		Ing. Vladimír Hanta, CSc.
Zástupce:		Ing. Filip Michálek
Typ předmětu:		povinný
Rozsah / zakončení:		1/3 z,Zk
Kredity		4
Doporučený ročník / semestr:		1/2
Povinné předcházející předměty:
Doporučené předcházející předměty:
Souhrn:
Předmět se zabývá modelováním, simulací a optimalizací systémů diskrétních událostí. V těchto systémech nedochází ke změnám spojitě, ale pouze při výskytu diskrétních událostí důležitých z hlediska chování systému. Jsou to zejména systémy várkové a kusové výroby a logistické, dopravní a obslužné systémy. K modelování těchto systémů a provádění simulačních a optimalizačních experimentů je využíván systém Witness. Zvláštní pozornost je věnována modelování náhodných jevů jako jsou poruchy a neplánované opravy. Předmět je zaměřen prakticky, ale poskytuje i dostatečný teoretický základ založený na teorii front, Petriho sítí a diskrétní optimalizaci.
Anotace:
1	Základní principy modelování a simulace. Spojité vs. diskrétní modely. Deterministické a stochastické modely. Srovnání principů matematického modelování, interaktivního modelování v grafickém prostředí a experimentování na reálných systémech.
2	Interaktivní grafické modelování a simulace a jejich počítačová podpora, přehled některých programů pro simulaci systémů diskrétních událostí.
3	Prostředí simulačního programu Witness. Interaktivní ovládání modelu a práce se simulačními prvky. Simulační projekty, tvorba simulačních modelů.
4	Tři stupně vytváření modelu (definice, vlastnosti, zobrazení). Základní simulační prvky: součásti, stroje a zásobníky. Knihovna simulačních elementů. Naivní simulace jednoduchého systému.
5	Modelování materiálových toků systémem, vstupní a výstupní pravidla. Modelování pracovních sil zdrojů, přerušování práce. Modelování směn. Použití hlavních směn a podsměn.
6	Programovací jazyk WCL. Akce, okamžité akce, uživatelské akce. Atributy součástí. Univerzální a uživatelské atributy. Proměnné a systémové proměnné. Funkce. Knihovna návrhářských elementů, submodely a moduly. Interaktivní tvorba pravidel
7	Způsoby prezentace vstupních a výstupních dat. Propojení s jinými programy (Excel apod.). Grafická reprezentace modelů. Ikony a galerie obrázků, editor ikon.
8	Modelování prostojů. Poruchy a seřízení. Detaily strojů a součástí: pracovní postupy, stroje s vícenásobným cyklem. Modelování dopravních systémů: dopravníky, dráhy, vozíky. Nakládání a vykládání vozíků. Alokace vozíků.
9	Spojité simulační prvky. Procesory, tanky, tekutiny a potrubí. Spolupráce spojitých a diskrétních prvků. Plnění a vyprazdňování obalů.
10	Systémy diskrétních událostí, teorie front (systémy hromadné obsluhy), Kendallova klasifikace systémů, modely hromadné obsluhy a náhodné procesy, exponenciální systémy jednoduché a vícenásobné obsluhy.
11	Petriho sítě. Základní koncepty a definice. Typy Petriho sítí. Vlastnosti Petriho sítí. Modely a analýza Petriho sítí.
12	Simulační experimenty. Použití optimalizačního modulu. Principy metod diskrétní optimalizace. Metoda simulovaného žíhání, metoda zakázaných směrů (tabu search). Výpočetní složitost. Kombinatorické algoritmy, NP-úplné problémy.
13	Simulační projekty. Stanovení cílů, rozsah a detailnost projektu. Sběr dat. Tvorba a testování modelu: struktura modelu, interaktivní tvorba modelu. Verifikace a validace modelu.
14	Dokumentace, použití modulu Documentor. Prezentace a implementace výsledků simulačního projektu.
Literatura:
[1]	Maňas M.: Matematické modely v ekonomii. SNTL, Praha 1989
[2]	Peredo, C. H.: Learning Witness. Lanner Group, Houston 1998 [on line]
[3]	Peterson J. L.: Petri Net Theory and the Modeling of Systems. Prentice-Hall, Englewood Cliffs 1981
[4]	Robinson S.: Successful Simulation. McGraw-Hill, London 1994
[5]	Videcká, Z.: Witness 2000. Uživatelská příručka. VUT, Brno 2001 [on line]
[6]	Leemis L.M., Park S.K.: Discrete-Event Simulation: A First Course. Pearson Prentice Hall, 2006