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Modellbildung, Simulation und Analyse

Vorlesung WS 18/19 (3 SWS Vorlesung, Nr. 042401, 1 SW Übung, Nr. 042402 )

Modellbildung, Simulation und Analyse

Zeit:     Di 10:00 - 12:00, OH 16 - R. 205

             Mi 10:00 - 12.00, OH 16 - R. 205

         

Am Dienstag findet in der Regel eine Vorlesung statt, der Mittwoch-Termin wir im Wechsel für Vorlesung und Übung genutzt (Details werden in der Vorlesung bekannt gegeben).

Veranstalter: Peter Buchholz (Tel.: (0231) 755 4746),

Email: peter.buchholz@cs.tu-dortmund.de

Sprechstunde: Donnerstag 10:00-11.30 und n.V. GB V R 406a

 

Inhalt der Vorlesung:

Die Vorlesung "Modellbildung, Simulation und Analyse" beschäftigt sich mit der modellgestützten Bewertung technischer Systeme. Sie vertieft und ergänzt die Inhalte der Wahlpflichtvorlesung "Modellgestützte Analyse und Optimierung" im Bachelor und der Vorlesung "Modellierung und Analyse eingebetteter und verteilter Systeme". Der Besuch der beiden Vorlesungen ist aber nicht Voraussetzung für den Besuch dieser Vorlesung. Die wesentlichen Grundlagen werden in den ersten beiden Vorlesungswochen noch einmal wiederholt.

Es werden die folgenden Themengebiete vorgestellt und besprochen:

  1. Wiederholung wesentlicher Aspekte der stochastischen Simulation (Folien)
  2. Simulation von Computernetzen und das Werkzeug OMNeT++  (Folien
  3. Hybride Modellbildung und das Werkzeug AnyLogic (Folien
  4. Kontinuierliche und Hybride Simulation (Folien
  5. Parallele Simulation (Folien
  6. Simulation seltener Ereignisse (Folien
  7. Vergleich von Systemkonfigurationen (Folien
  8. Experimentieren mit Simulatoren (Folien
  9. Optimierung von Simulationsmodellen (Folien

Die jeweiligen Kapitel führen die Studierenden an die aktuelle Forschung heran.

Die Vorlesungsfolien werden im Laufe des Semesters zur Verfügung gestellt. und sind nur aus dem Netz der TU zugreifbar.

Übungen

Folgende Übungstermine finden statt:

Termin Inhalt Übungsblatt
17.10.2018 Analytische Modelle, einfache Warteschlangen Blatt 1
24.10.2018 Grundlagen der Simulation Blatt 2
14.11.2018 OMNeT++ Blatt 3
28.11.2018 Simulation mit AnyLogic (System Dynamics) Blatt 4
5.12.2018 Simulation mit AnyLogic (Discrete Event) Blatt 5
9.1.2019 Gemeinsame Zufallszaheln sowie Rangbildung und Auswahl von Kongurationen Blatt 6
23.1.2019 Experimentieren mit Simulatoren Blatt 7

Die Liste der Übungstermine wird im Laufe des Semesters vervollständigt!

 

Literatur

Es existiert kein Lehrbuch, das den Inhalt der Vorlesung abbildet.

Einige der Techniken werden in

A. M. Law, W. D. Kelton: Simulation Modeling and Analyse. McGraw Hill 2000

erläutert.

OMNeT++ wird auf der zugehörigen Web-Seite gut beschrieben. 

Das Werkzeug AnyLogic wird in dem Buch

A. Borshev. The Big Book of Simulation Modeling. AnyLogic 2014

gut beschrieben. Es existieren zusätzlich Tutorien und Beispiele auf der Web-Seite.

Zum Experimentdesign und zur Optimierung von Simulationsmodellen werden außerdem Resultate aus den Lehrbüchern

J. P. C. Kleijnen. Design and Analysis of SImulation Experiments. Springer 2008.

R. H. Myer, D. C. Montgomery. Response Surface Methodology. Wiley 2002

und

T. J. Santner, B. J. Williams, W. I. Notz. The Design and Analysis of Computer Experiments. Springer 2003

verwendet.

Darüber hinaus wird Originalliteratur genutzt. Insbesondere die Tutorien der Winter Simulationskonferenzen (siehe http://www.informs-sim.org) sind zu empfehlen.

 

Voraussetzungen:

Auch wenn die Grundlagen der Simulation zu Beginn der Vorlesung noch einmal wiederholt werden, ist ein vorheriger Besuch der Veranstaltung "Modellgestützte Analyse und Optimierung" (bzw. gleichwertige Kenntnisse) hilfreich zum Verständnis des Stoffs. Ferner werden Kenntnisse in Wahrscheinlichkeitsrechnung erwartet.