Simulační metody v biomedicínském inženýrství

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Použití simulace ve výzkumu a v aplikacích. Typy simulačních jazyků. Spojitá simulace. Diskrétní simulace. Diskrétně spojitá simulace. Metoda konečných prvků. Řešení problémů simulace, časová a stavová událost, numerická integrace, volba časového kroku. Příklady řešení úloh.

Požadavky:

Podmínky zápočtu - účast na řešení úloh při cvičeních minimálně 50%, prezence a odevzdání samostatné seminární práce vztahující se k obsahu seminářů. Téma si volí student dle vlastního zájmu v prvních dvou týdnech semestru, přičemž se téma nesmí v rámci ročníku opakovat. Téma bude reflektovat náročnost vysokoškolského studia a jeho matematicko-fyzikální základ. Hodnoceným výstupem práce bude úroveň presentace výsledků a kvalita odevzdaného realizovaného softwarového návrh ve zvoleném programovacím jazyce, preferován je Matlab.

Osnova přednášek:

1, 2 - Použití simulace ve výzkumu a v aplikacích, spojitá simulace, diskrétní simulace, diskrétně spojitá simulace, řešení problémů simulace, časová a stavová událost, volba časového kroku;

3, 4 - Numerická integrace a derivace;

5 - 7 - Numerické řešení diferenciálních rovnic;

8, 9 - Metoda konečných prvků;

10, 11 - Systémy hromadné obsluhy;

12, 13 - Prezence a odevzdání samostatných seminárních prácí, laboratoře modelování a simulací

Osnova cvičení:

1, 2 - Použití simulace ve výzkumu a v aplikacích, spojitá simulace, diskrétní simulace, diskrétně spojitá simulace, řešení problémů simulace, časová a stavová událost, volba časového kroku;

3, 4 - Numerická integrace a derivace;

5 - 7 - Numerické řešení diferenciálních rovnic;

8, 9 - Metoda konečných prvků;

10, 11 - Systémy hromadné obsluhy;

12, 13 - Prezence a odevzdání samostatných seminárních prácí, laboratoře modelování a simulací

Cíle studia:

Předmět má seznámit se základy simulace, základním tříděním simulačních metod a příklady řešení úloh.

Studijní materiály:

[1] manual systemu CDCSIS,

[2] manual systemu MATLAB,

[3] Pavel Karban, Výpočty a simulace v programech Matlab a Simulink,

[4] Petr Novák, Mobilní roboty

[5] Robert Grepl, Modelování mechatronických systémů v Matlab SimMechanics

[6] Stanislav Miláček, Měření a vyhodnocování mechanických veličin

[7] Patrik Kutílek, Adam Žižka, Vybrané kapitoly z experimentální biomechaniky

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Navazující magisterský studijní obor Přístroje a metody pro biomedicínu - prezenční v angličtině (povinně volitelný předmět)