Detail předmětu

Discrete event systems

FEKT-NSDUAk. rok: 2013/2014

Systémy diskrétních událostí, typy a příklady, modelování. Modelovací aparát. Petriho sítě, autonomní a barevné Petriho sítě. Sekvenční systémy. Markovovy řetězce a procesy, systémy hromadné obsluhy.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Pavel Václavek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a měřicí techniky (UAMT)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- analyzovat chování systémů diskrétních událostí
- navrhovat modely pro jednoduché systémy diskrétních událostí
- vyjadřovat modely systémy diskrétnéch událostí pomocí různých reprezentací
- určit základní statistiky systémů hromadné obsluhy
- analyzovat chování jednoduchých Markovovských sítí

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a cvičení na počítači. V rámci cvičení jsou vypracovávány testy pro ověření znalostí. Student odevzdává tři samostatné úlohy.

Způsob a kritéria hodnocení

Cvičení. Projekt. Max. 30 bodů.
Písemná zkouška. Max. 70 bodů.

Podmínkou udělení zápočtu je účast na povinné části výuky a získání alespoň 10 bodů z projektu na cvičení.

Osnovy výuky

Systémy a modely
Automaty, základní koncepty
Jazyky a jejich vztah k automatu
Petriho sítě
Časované systémy
Hybridní systémy
Stochastické časované automaty
Řízení systémů diskrétních událostí
Markovovy řetězce s diskrétním časem
Markovovy procesy se spojitým časem
Systémy hromadné obsluhy
Řízení Markovovských řetězců a systémů hromadné obsluhy
Simulace systémů diskrétních událostí

Učební cíle

Předmět prezentuje problematiku systémů, které mají ze své podstaty diskrétní charakter (na rozdíl od diskrétního řízení systémů spojitých). Jedná se o systémy kusové výroby, hromadné obsluhy, dopravní systémy apod. Předmět se zabývá modelováním, řízením a optimalizací chování systémů diskrétních událostí. V náplni předmětu je i získání dovedností v práci se simulačním systémem Witness, který je špičkou v oblasti diskrétních simulačních prostředků.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Cassandras, C.G., Lafortune, S.: Introduction to Discrete Event Systems, Springer, 2007 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-MN magisterský navazující

    obor MN-KAM , 2. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Pavel Václavek, Ph.D.

Osnova

Systémy diskrétních událostí (SDU), typy a příklady.
Modelování SDU, účel a základní prostředky. Strukturální a dynamické modely.
Paralelismus v SDU, statická, kapacitní a precedenční omezení.
Grafy a sítě jako základní modelovací aparát. Petriho sítě (PS), definice, typy, účel, PS jako modelovací nástroj.
Sekvenční systémy a jejich modelování pomocí PS, autonomní PS, barevné PS.
Časované PS, simulace funkce systému, odhalování kritických míst v systémech.
Pružné systémy a rozvrhování v nich.
Rozvrhování v systémech "flow-shop","open-shop" a "job-shop", kritéria optimality.
Úloha rozvrhování pro jeden stroj, kritérium Cmax, Fw, Lmax.
Úloha rozvrhování pro paralelní stroje, kritérium Cmax, Fw, Lmax.
Statické, prediktivní rozvrhování typu flow-shop, open-shop, job-shop.
Rozvrhování operací a řešení dopravních úloh.

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Pavel Václavek, Ph.D.

Osnova

SDU v praktických úlohách, příklady, propojení diskrétní model-PLC-PC, práce v reálném čase
Modelování SDU, nástroje pro strukturální a dynamické modelování.
Statické, kapacitní a precedenční omezující podmínky.
Základní algoritmy pro řešení grafových a síťových úloh.
Petriho sítě - využití v praktických úlohách I-V
Porovnání klasického diskrétního modelování s přístupem pomocí PS a GRAFCETu.
Úlohy rozvrhování - definice a analýza problému.
Úlohy rozvrhování - řešení konkrétního problému
Řešení úlohy rozvrhování pro jeden stroj, kritérium Cmax.
Řešení úlohy rozvrhování pro jeden stroj, kritérium Fw, Lmax.
Řešení úlohy rozvrhování pro paralelní stroje, kritérium Cmax, Fw, Lmax.
Řešení úlohy rozvrhování typu flow-shop, open-shop, job-shop.
Ukázky komerčních programových prostředků rozvrhování.