FOI nastava
FOI logo

Lista kolegija iz:

ak.god:
2019/2020
semestar:
3. semestar

2019/2020

5ECTSa

Diplomski

Diplomski studij informatike v1.2

Program Obavezan
Baze podataka i baze znanja BPBZ Da
Informatika u obrazovanju IO Ne
Informacijsko i programsko inženjerstvo IPI Ne
Organizacija poslovnih sustava OPS Da
3. semestar
2. nastavna godina

Modeliranje i simulacije npp:93142

Engleski naziv

Modelling and Simulations

Katedra

Katedra za kvantitativne metode

Kategorija ("boja")

RI

Cilj kolegija

Upoznati teoretske podloge, metode i tehnike simulacijskog modeliranja, vezane uz probleme čija je priroda nedovoljno istražena ili ih je, upravo zbog njihova specifičnog ponašanja i strukutre, potrebno modelirati i rješavati metodama i tehnikama koje odgovaraju zakonitostima njihova stohastičkog ponašanja, te područja iz prakse na koja se ova znanja mogu primijeniti.

Nastava

Predavanje
30sati
Vježbe (jezici, tzk)
30sati

Ishodi učenja predmeta

  • analizirati i interpretirati rješenja nakon provedenih simulacijskih eksperimenata uz upotrebu statističke analize
  • izraditi modele za prepoznate probleme korištenjem metoda simulacijskog modeliranja
  • koristiti programske alate koji podržavaju metode i tehnike simulacijskog modeliranja
  • osposobiti se za rad u grupi
  • prepoznati probleme iz područja informacijskih i poslovnih sustava koje je moguće riješiti različitim metodama simulacijskog modeliranja
  • primijeniti metode stvaranja povjerenja u simulacijske modele
  • primijeniti odgovarajuće metode za izvođejne simulacijskih eksperimenata
  • pružati podršku procesu poslovnog odlučivanja na temelju rezultata simulacijskih eksperimenata

Ishodi učenja programa

  • Analizirati i valorizirati atribucije (atribute) objekata poslovnog sustava te postaviti formalni model objektnog sustava kao temelj izgradnje informacijskog sustavaAnalizirati i valorizirati atribucije (atribute) objekata poslovnog sustava te postaviti formalni model objektnog sustava kao temelj izgradnje informacijskog sustava
  • Analizirati, preporučiti, implementirati i koristiti sustave za e-učenje u skladu s metodičkim i pedagoškim principima Analizirati, preporučiti, implementirati i koristiti sustave za e-učenje u skladu s metodičkim i pedagoškim principima
  • Formulirati problem iz realnog svijeta u smislu problemskog zadatka u informatici te ga znati riješiti i rješenje evaluiratiFormulirati problem iz realnog svijeta u smislu problemskog zadatka u informatici te ga znati riješiti i rješenje evaluirati
  • Modeliranje problema iz područja informacijskih i poslovnih sustava korištenjem matematičkih metoda, metoda razvoja informacijskih sustava i koncepata planiranja, upravljanja i poslovanja Modeliranje problema iz područja informacijskih i poslovnih sustava korištenjem matematičkih metoda, metoda razvoja informacijskih sustava i koncepata planiranja, upravljanja i poslovanja
  • Osmisliti projekt učinkovitog unapređenja poslovne tehnologije poslovnog sustava uz korištenje suvremenih ICT te realizirati takav projekt vlastitim razvojem ili izborom prikladnog standardnog softveraOsmisliti projekt učinkovitog unapređenja poslovne tehnologije poslovnog sustava uz korištenje suvremenih ICT te realizirati takav projekt vlastitim razvojem ili izborom prikladnog standardnog softvera
  • Prepoznati kritične procese i klase podataka poslovnog sustava, izgraditi formalni model procesa i klasa te ga optimizirati i ponuditi prijedloge poboljšanja poslovnog sustavaPrepoznati kritične procese i klase podataka poslovnog sustava, izgraditi formalni model procesa i klasa te ga optimizirati i ponuditi prijedloge poboljšanja poslovnog sustava
  • Primijeniti etička načela, zakonsku regulativu i norme koje se koriste u struciPrimijeniti etička načela, zakonsku regulativu i norme koje se koriste u struci
  • Procijeniti potrebe za strategijskim i upravljačkim promjenama u organizacijamaProcijeniti potrebe za strategijskim i upravljačkim promjenama u organizacijama
  • Razviti i validirati sustav mjerenja organizacijske učinkovitosti uz primjenu odgovarajućih programskih alataRazviti i validirati sustav mjerenja organizacijske učinkovitosti uz primjenu odgovarajućih programskih alata

Sadržaj predavanja

  • Modeliranje
    Modeli: definicija, vrste modela. Eksperimenti i planiranje eksperimanata. Eksperimenti uz pomoć simulacija: simulacije i izravno izvođenje pokusa, simulacije i matematičko modeliranje. Ključne faze simulacijskog modeliranja: modeliranje, računalni modeli, izvođenje pokusa. Kada i zašto simulirati. Primjeri simulacijskih eksperimenata.
  • Pristupi simulacijskom modeliranju
    Opće značajke. Upravljanje vremenom: upravlajnje vremenskim pomakom, tehnika pomaka na sljedeći događaj , pomak vremena za konstantni prirast. Stohastičke ili determinističke simulacije: karakteristike, diskretne ili kontinuirane promjene, mješovite promjene.
  • Statističke pretpostavke za izvođenje simulacijskih eksperimenata
    1. Osnove vjerojatnosti i slučajni brojevi Osnove teorije vjerojatnosti. Korištenje slučajnih brojeva u simulacijskom modeliranju. Generiranje slučajnih brojeva: fizički pribor, iracionalni brojevi, aritmetički procesi, linearni kongruentni generatori. Ispitivanje generatora slučajnih brojeva. Slučajne varijable i njihovo generiranje. Metode inverzne transformacije: kontinuirane slučajne varijable, diskretne slučajne varijable. 2. Razdiobe Kontinuirane i diskretne razbiobe: normalna, uniformna, geometrijska, eksponencijalna, Poissonova, binomna, Weibullova, Bernoullieva. Postavljanje hipoteze o porodici razdioba: kontinuirane razdiobe – točkasta statistika, histogram, crteži vjerojatnosti, diskretne razdiobe – točkasta statistika, linijski grafovi. Procjena parametara razdioba: procjena maksimalne vjerodostojnosti. 3. Uzorkovanje i testiranje hipoteza Jednostavni slučajni uzorak: model jednostavnog slučajnog uzorka, izbor jednostavnog slučajnog uzorka, procjena aritmetičke sredine, procjena proporcije, procjena totala, procjena standardne devijacije, procjena medijana, procjena mjera asimetrije i zaobljenosti, ostale karakteristike osnovnog skupa. Testiranje hipoteze o nepoznatoj sredini osnovnog skupa. Testiranje hipoteze o razlici dvaju osnovnih skupova.
  • Simulacija diskretnih događaja
    1. Temeljne ideje (2 sata) Osnove i terminologija: objekti sustava, entiteti i njihovi atributi, aktivnosti i uvjeti za njihovo izvođenje, događaji i proimjene stanja sustava. Specifičnosti upravljačkog mehanizma za izvođenje simulacije diskretnih događaja: upravljanje promjenama stanja sustava u vremenu, upravljanje paralelnim aktivnostima koje konkuriraju istim resursima, upravljanje repovima čekanja, slučajnost kao osobina varijabli sustava. 2. Konceptualno modeliranje (2 sata) Konceptulano modeliranje susatava: metode i tehnike za konceptualno modeliranje, grafičke metode konceptualnog modeliranja (dijagram ciklusa aktivnosti – osnovni koncepti, način izgradnje i funkcioniranja DCA, korištenje varijabli u DCA, potpunost prikaza modela u DCA; Petrijeva mreža – vrste, klase, izrada konceptualnog modela dinamičkog sustava Petrijevom mrežom), proceduralne metode, kombinirane metode. 3. Pristupi simulaciji diskretnih događaja (2 sata) Pojam simulacijske strategije: simulacijski sat, događaji (bezuvjetnii uvjetni). Simulacija orijentirana događajima, aktivnostima ili procesima. Simulacijske strategije: strategija planiranja događaja, strategija prelaženja aktivnosti, strategija međudjelovanja procesa. Prikaz dinamike sustava i upravljački mehanizam simulacije. Primjeri. 4. Trofazni pristup (strategija tri faze) (2 sata) Klase aktivnosti. Temeljna pravila, koraci izvođenja, prva iteracija i iteracije koje slijede. Prikaz dinamike sustava u tri faze: pomak na sljedeći događaj, izvođenje planiranih digađaja, izvođenje uvjetnih događaja. Upravljanje izvođenjem simulacije. Primjeri.
  • Vizualna interaktivna simulacija
    Temeljne ideje. Grafička sučelja i interakcija korisnik - računalo. Vizualno interaktivno modeliranje. Principi oblikovanja grafičkog sučelja: ideje, sučelje bazirano na ikonama, logičko sučelje, slikovno sučelje, kombinirano sučelje. Vizualizacija simulacijskog eksperimenta: animacija simulacije, 3D grafičko sučelje simulacijskih eksperimenata, vizualizacija rezultata simulacijskih eksperimenata.
  • Ispitivanje i vrednovanje modela
    1. Stvaranje povjerenja u simulacijske modele Ispravnost simulacijskog modela: vrednovanje konceptualnog modela, verifikacija računalnog modela. Pretpostavke procesa stvaranja povjerenja u simulacijske modele: neprekidnost provjere ispravnosti modela u procesu modeliranja, povezanost procesa stvaranja povjerenja s aspektima procesa odlučivanja, kontinuirana suradnja modelara i donositelja odluke. 2. Metode vrednovanja i verifikacije simulacijskih modela Metode vrednovanja konceptualnog modela: replikativno, strukturno i predikativno vrednovanje. Metode verifikacije računalnog modela: top-down, strukturno programiranje, modularno programiranje. Testiranje ispravnosti i točnosti simulacijskog programa. 3. Analiza podataka Analiza ulaznih podataka: tretman ulaznih podataka, korisne radiobe vjerojatnosti – teorijske i empirijske. Prikupljanje relevantnih podataka. Testovi slaganja: vizualne procjene, Hi-kvadrat, Kolmogorov-Smirnov test, Anderson-Darling test. Razdiobe u slučaju nedostatka podataka. Povezanost podataka: regresijski modeli. Analiza izlaznih podataka: mjere performansi sustava. Intervali pouzdanosti simulacijskih eksperimenata: terminirajuća simualacija, stacionarna simulacija). Usporedba alternativnih sustava.
  • Klasifikacija i izbor programske podrške za simulacijsko modeliranje
    Osnove klasifikacije programskih alata za simulacijsko modeliranje. Pristupi izgradnji simulacijskih računalnih modela. Principi programskog inženjerstva: normizacija, programski jezici, struktura programske podrške. Područje primjene simulacijskih programskih alata. Tendencije razvoja simulacijskih paketa. Primjeri.
  • Nove teme u simulaciji diskretnih događaja
    Korištenje simulacijskog modeliranja u preustroju poslovnih sustava. Simulacijsko modeliranje i elementi umjetne inteligencije. Područja primjene suvremenih simulacijskih metoda i tehnika: društvena istraživanja, medicina, ekonomija.

Sadržaj seminara/vježbi

  • Za vrijeme predavanja studenti upoznaju teoretske osnove modeliranja s posebnim naglaskom na
    Za vrijeme predavanja studenti upoznaju teoretske osnove modeliranja s posebnim naglaskom na simulacijsko modeliranje. Ovo se znanje utvrđuje kroz vježbe koje se izvode u manjim grupama čiji je cilj praktično svladavanje metoda i tehnika simulacijskog modeliranje. Na seminarima studenti rade u timovima koji obrađuju primjere iz prakse uz pomoć znanja usvojenih na predavanjima i vježbama. Svaki tim dužan je problem obraditi u cjelosti i prezentirati ga auditoriju. Programski paketi: GPSS, ServiceModel 4.2, StatFit, Powersim, Arena 8.

Osnovna literatura

  • Čerić, V. Simulacijsko modeliranje, Školska knjiga, Zagreb, 1993.
  • Harrell, C.R.; Bateman, R.E.; Gogg, T.J.; Mott, J.R.A. System Improvement Using Simulation, PROMODEL Corporation, Utah 1996.
  • Seila, A.F.; Čerić, V.; Tadikamalla, P. Applied Simulation Modeling, Thomson – Brooks/Cole, 2003.

Dopunska literatura

  • Law, A.M.; Kelton, W.D. Simulation modelling and Analysis, 2nd Edition, McGraw-Hill, New York, 1992
  • Carrie, A. Simulation of Manufacturing Systems, Wiley, 1988
  • Pidd, M. Computer Simulation in Management Science, Wiley, Chichester, 1994.
  • Pidd, M. Tool for Thunking-Modelling for Management Science, Wiley, Chichester, 1997.

Slični predmeti

  • London School of Economics and Political Science http://www.lse.ac.uk/resources/calendar/courseGuides/2003_ST325.htm
  • Virginia Commonwealth University, Department Of Statistical Sciences and Operations Research http://www.stat.vcu.edu/ssor500.html#o641
  • North Carolina State University http://www2.acs.ncsu.edu/reg_records/crs_cat/OR.html#OR762 http://www2.acs.ncsu.edu/reg_records/crs_cat/OR.html#OR772
  • Case Western Reserve University, Weatherhead School of Management, Depart. of Operations http://weatherhead.case.edu/orom/courseList.cfm# (OPRE432A), (OPRE432B)
  • Tilburg University, Netherland http://studiegids.uvt.nl/it10.vakzicht?taal=n&pfac=FEW&vakcode=35M1C3
Nastavnik Oblik nastave Tjedana Sati tjedno Grupa
Perši Nenad Laboratorijske vježbe 7 3 5
Žajdela Hrustek Nikolina Predavanje 10 3 1
Seminar 3 3 2
Nema definiranih ispitnih rokova

Modeliranje i simulacije - Redovni studenti

Studij: Diplomski studij informatike
Akademska godina: 2019/2020

Praćenje rada studenata

Elementi praćenjaBodova
Kratka provjera 110
Kratka provjera 210
Kolokvij 1 20
Kolokvij 220
Aktivnost10
Projekt30
ZBROJ100


Bodovna skala ocjena

OdDoOcjena
0 49 nedovoljan (1)
50 60 dovoljan (2)
61 75 dobar (3)
76 90 vrlo dobar (4)
91 100 odličan (5)


 

Za potpis je potrebno skupiti minimalno 30 bodova, pri čemu 5 bodova mora biti iz projekta.

Za prolaz na kolokviju potrebno je prikupiti minimalno 50% bodova. Studenti mogu ponavljati samo jedan od kolokvija. Za pozitivnu ocjenu na kontinuiranom praćenju potrebno je skupiti minimalno 50 bodova, položiti sve kolokvije i ostvariti min 5 bodova iz projekta. Studenti koji ne polože kolegij na temelju bodova izlaze na pismeni i na usmeni ispit.

Napomena: Prepisivanje na kolokvijima, korištenje tuđih rješenja u projektnim zadacima, provjerama i praktičnim zadacima je strogo zabranjeno i povlači stegovnu odgovornost studenata.

 


Kolokviji

Naziv / Tjedan 1234567891011121314151617 1. razdoblje
udio (%)
2. razdoblje
udio (%)
3. razdoblje
udio (%)
Trajanje Pismeni Usmeni
1. kolokvij + 100.0 90 +
2. kolokvij + 100.0 90 +
Ponavljanje kolokvija + 90 +
Kontrolne točke projekta + + + +
Predaja projekta + + +


Opis elemenata praćenja

Elementi praćenja Bodovi Uvjet Opis Nadoknada
Granica Opis Rok
Prisustvovanje nastavi 0 0 Predavanja su obavezna. Ne može se nadoknaditi
Aktivnost na nastavi 10 0 Studenti sudjeluju u diskusijama, rješavanju problema i razumjevanju netom obrađenog gradiva (aktivno prisustvovanje!). Na nastavi prezentiraju riješenja pojedinih slučajeva. Ne može se nadoknaditi
Kratke provjere 20 0 Provjera ispituje gradivo koje je obrađivano na nastavi. Ne može se nadoknaditi
1. kolokvij 20 0 Individualni rad. Za prolaz na kolokviju potrebno je prikupiti minimalno 50% bodova. Ne može se nadoknaditi
2. kolokvij 20 0 Individualni rad. Za prolaz na kolokviju potrebno je prikupiti minimalno 50% bodova. Ne može se nadoknaditi
Projekt 30 5 Izrada i prezentacija projekta vezanog za rješavanje problema iz stvarnog sustava metodama i tehnikama simulacijskog modeliranja – timski rad. Izrada projekta prati se kroz tri kontrolne točke na kojima se provjerava kvaliteta izvršenja zadanih zadataka. Projekt učestvuje kao obavezni element u broju bodova za potpis. Ne može se nadoknaditi
ZBROJ 100 Za steći ocjenu putem kontinuiranog praćenja potrebno je sakupiti minimalno 50% od ukupnog broja bodova,položiti sve kolokvije i ostvariti min 5 bodova iz projekta


Modeliranje i simulacije - Izvanredni studenti

Studij: Diplomski studij informatike
Akademska godina: 2019/2020

Praćenje rada studenata

Elementi praćenjaBodova
Kratka provjera 110
Kratka provjera 210
Kolokvij 1 20
Kolokvij 220
Aktivnost10
Projekt30
ZBROJ100


Bodovna skala ocjena

OdDoOcjena
0 49 nedovoljan (1)
50 60 dovoljan (2)
61 75 dobar (3)
76 90 vrlo dobar (4)
91 100 odličan (5)


 

Za prolaz na kolokviju potrebno je prikupiti minimalno 50% bodova. Studenti mogu ponavljati samo jedan od kolokvija. Za pozitivnu ocjenu na kontinuiranom praćenju potrebno je skupiti minimalno 50 bodova i položiti sve kolokvije i ostvariti min 5 bodova iz projekta. Studenti koji ne polože kolegij na temelju bodova izlaze na pismeni i na usmeni ispit.

Napomena: Prepisivanje na kolokvijima, korištenje tuđih rješenja u projektnim zadacima, provjerama i praktičnim zadacima je strogo zabranjeno i povlači stegovnu odgovornost studenata.


Kolokviji

Naziv / Tjedan 1234567891011121314151617 1. razdoblje
udio (%)
2. razdoblje
udio (%)
3. razdoblje
udio (%)
Trajanje Pismeni Usmeni
1. kolokvij + 100.0 90 +
2. kolokvij + 100.0 90 +
Ponavljanje kolokvija + 90 +


Opis elemenata praćenja

Elementi praćenja Bodovi Uvjet Opis Nadoknada
Granica Opis Rok
Prisustvovanje nastavi 0 0 Izvanredni studenti nisu obavezni prisustvovati redovnoj nastavi.
Aktivnost 10 0 Radi ostvarenja dodatnih bodova, koje redoviti studenti realiziraju aktivnošću na nastavi, izvanredni studenti mogu izabrati dodatni zadatak, oko čeka se dogovara s izvođačima nastave Ne može se nadoknaditi
Kratke provjere 20 0 Provjera ispituje gradivo koje je obrađivano na nastavi. Ne može se nadoknaditi
1. kolokvij 20 0 Individualni rad. Za prolaz na kolokviju potrebno je prikupiti minimalno 50% bodova. Ne može se nadoknaditi
2. kolokvij 20 0 Individualni rad. Za prolaz na kolokviju potrebno je prikupiti minimalno 50% bodova. Ne može se nadoknaditi
Projekt 30 0 Izrada i prezentacija projekta vezanog za rješavanje problema iz stvarnog sustava metodama i tehnikama simulacijskog modeliranja – timski rad. Izrada projekta prati se kroz tri kontrolne točke na kojima se provjerava kvaliteta izvršenja zadanih zadataka. Ne može se nadoknaditi
ZBROJ 100 Za steći ocjenu putem kontinuiranog praćenja potrebno je sakupiti minimalno 50% od ukupnog broja bodova,položiti sve kolokvije i i ostvariti min 5 bodova iz projekta


Uvjeti polaganja predmeta putem kontinuiranog praćenja za izvanredne studente:

 

1. Kolokviji (40 bodova)

- prvi kolokvij - model opskrbnog lanca i model redova čekanja

- drugi kolokvij – izrada računalnog programa

-individualni rad
- pišu se u isto vrijeme kada pišu i redovni studenti
- iznimka su oni izvanredni studenti koji zbog radnih obaveza nisu u toj mogućnosti - oni mogu pisati kolokvije u dogovoru s izvođačima kolegija u vrijeme konzultacija
- jedan od kolokvija može se ponavljati u predviđenom terminu

2. Aktivnost (10 bodova) - radi ostvarenja dodatnih bodova izvanredni studenti mogu osim kroz nastavu izavrati i dodatni zadatak kao i redovni studenti

3. Kratke provjere (20 bodova) - ukupno 2 kratke provjera koje se provode na predavanjima i vježbama
- pišu se u isto vrijeme kada ih pišu i redovni studenti
- iznimka su oni izvanredni studenti koji zbog radnih obaveza nisu u toj mogućnosti - oni mogu pisati kratke provjere u dogovoru s izvođačima kolegija u vrijeme konzultacija

4. Projekt (30 bodova) - izrada projekta vezanog za rješavanje problema iz stvarnog sustava metodama i tehnikama simulacijskog modeliranja

– timski rad, ali može i pojedinačno
- prezentira se u isto vrijeme kada prezentiraju i redovni studenti
- iznimka su oni izvanredni studenti koji zbog radnih obaveza nisu u toj mogućnosti - oni mogu prezentirati u dogovoru s izvođačima kolegija u vrijeme konzultacija

Kontinuirano praćenje je obuhvaćeno obveznom literaturom, te materijalima i prezentacijama dostupnim na sustavu za e-učenje Moodle. Materijali na Moodle-u ažuriraju se tjedno, a to vrijedi za prezentacije iz predavanja, zadatke i primjere iz seminarske nastave.

 

Izvanredni studenti koji žele položiti predmet Modeliranje i simulacije na redovnom ispitnom roku

Izvanredni studenti koji izaberu model bez kontinuiranog praćenja polažu predmet izlaskom na pismeni i usmeni ispit. Pismeni ispit provodi se na redovnim ispitnim rokovima. Usmenom ispitu pristupa se nakon uspješnog položenog pismenog ispita. Na pismenom ispitu mora se sakupiti minimalno 50% bodova od ukupnog broja bodova.

Ispitno gradivo je obuhvaćeno obveznom literaturom, te materijalima i prezentacijama dostupnim na sustavu za e-učenje Moodle. Materijali na Moodle-u ažuriraju se tjedno, a to vrijedi za prezentacije iz predavanja, zadatke i primjere iz seminarske nastave.

Predavanje Seminar Auditorne vježbe Laboratorijske vježbe Vježbe (jezici, tzk) Ispit Kolokviji Nadoknade Demonstrature
Copyright © 2015 FOI Varaždin. All Rights Reserved. Sva prava pridržana.
Povratak na vrh