Modelování a simulace: o předmětu
Radek Pelánek
Vymezení zájmu
Modelování a simulace komplexních systémů
modely formulovatelné matematicky (včetně
programovacích jazyků), simulace prováděné počítačem
aplikace pro studium komplexních systémů, široký záběr
oblastí: biologie, ekonomie, sociologie, ekologie, . . .
Přehled obsahu
1 obecné principy
komplexní systémy, modelování, simulace, zpětná vazba
2 přehled technik, ilustrace na malých příkladech
modelování shora, dynamické modelování (Stella)
modelování zdola, modelování založené na agentech
(NetLogo)
učení, evoluce
komplexní sítě
3 aplikace
spolupráce, epidemie, biologie, města, trhy, počasí, klima
Forma předmětu
přednášky (mírně interaktivní)
cvičení
jednou za 14 dní 2 hodiny, B311
speciální první cvičení (bez počítačů), C416, úterý 1. 3.
„evidovaná účast
přehledový předmět: jde hlavně do šířky, ne příliš do
detailů
Důraz předmětu
z obhajoby jedné BP: „... chtěl jsem ukázat, že
[v Matlabu] můžeme modelovat, i když nevíme, co
děláme.
důraz předmětu – vědět, co děláme (nebo alespoň tušit)
jak přesně to udělat – tutoriály, učebnice, ...
Předpoklady
zájem, ochota myslet a číst
základní matematická a programátorská gramotnost
pasivní znalost angličtiny
Cíle předmětu
Mysl není nádoba, kterou je potřeba naplnit, ale oheň, který je
potřeba zapálit. (Plutarch)
vstřebání pojmu zpětná vazba
rozvoj „systémového myšlení , schopnosti nových pohledů
na problémy
osvojení obecných principů modelování
seznámení s vybranými technikami modelování a se
zajímavými příklady modelů
trénink samostatné práce a vzdělávání se
Materiály
Stránka předmětu:
http://www.fi.muni.cz/~xpelanek/IV109/
slidy z přednášek
kniha Modelování a simulace
komplexních systémů
literatura v knihovně FI
odkazované zdroje dostupné na
internetu
Slidy, přednáška
Slidy:
obsahují všechna hlavní klíčová slova
nejsou optimalizovány na samostatné pochopení (bez
přednášky)
Přednáška:
zdůraznění klíčových myšlenek
rozbor příkladů
úvahy, zkušenosti
většinou ne rozbor technických detailů – doplnit studiem
literatury
Cvičení
nástroje Stella, NetLogo
do značné míry styl „hodit do vody a nechat plavat
procházení připravených příkladů
tvorba vlastních malých modelů
diskuze témat na projekt
Hodnocení
tři složky
závěrečný test (40 %)
projekt (40 %)
čtenářský deník (20 %)
minimum pro absolvování:
každou část alespoň na 40 %
celkem alespoň na 60 %
slovní hodnocení
aktivita se zohledňuje
přesnější popis viz webové stránky předmětu:
http://www.fi.muni.cz/~xpelanek/IV109/?action=hodnoceni
Závěrečný test
obecné pojmy: vysvětlit, popsat, ilustrovat na příkladech
konkrétní pojmy: definice alespoň slovní
konkrétní příklady modelů: účel, základní pravidla
nástroje: znalost možností probíraných nástrojů
Projekt
modelování a simulace vybraného problému v jednom z
nástrojů probíraných na cvičení (po domluvě možno i
jinak)
tvorba modelu, psaní zprávy (cca 5 stran A4)
dvojice, možno i samostatně, výjimečně větší skupina
česky, slovensky, anglicky
výběr tématu projektu:
zveřejněny náměty, možno vlastní
výběr pomocí sdílené stránky
každé téma 1 skupina, systém FIFO
Projekt: poznámky
modelování komplexního systému není snadno uchopitelné
nemusí být zřejmé „co se po vás chce
choďte na přednášky, cvičení, čtěte, zkoušejte dostupné
modely, ...
projekt ilustruje, jak moc jste si odnesli z „teorie
Čtenářský deník
literatura, videa související s probíranými tématy
volný výběr s doporučeními
deník: shrnutí obsahu, souvislosti s přednáškou, vaše
myšlenky
česky, slovensky, anglicky
průběžně:
Diskuzní fórum IS – vaše tipy na zdroje
průběžná verze v půlce semestru
Čtenářský deník: rozsah
jeden záznam ke každé přednášce
rozsah zdroje, např. článek o alespoň 5 stranách, 20
minutová přednáška z TED, kapitola z knihy
rozsah komentáře: 1-2 odstavce
může být 1 delší záznam místo 2-3 kratších
zdroje musí být pestré:
kniha, kapitola z knihy
odborný článek
populární článek
video přednáška (např. TED, Coursera)
vlastní pozorování a úvahy
Čtenářský deník: jak ne
Příklady chyb z minulých let:
výpisky z přednášek
„copy&paste z článku
články z Wikipedie
příliš mnoho článků z populárně vědeckých časopisů
příliš mnoho videí
pouze jeden typ zdroje
beletrie-co-jsem-zrovna-četl-a-má-komplexní-příběh
Poznámky
předmět není těžký, ale vyžaduje čas (projekt, čtenářský
deník)
dodržujte termíny odevzdání
k plagiarismu jsem přísný