Předmět: Numerické modelování a počítače

» Seznam fakult » FM » NTI
Název předmětu Numerické modelování a počítače
Kód předmětu NTI/NMP
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Frydrych Dalibor, doc. Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Přednášky: 1. Úvod do problematiky modelování rozsáhlých úloh 2. Moderní počítačové platformy a jejich využití v modelování 3. Organizace náročných výpočtů 4. Využití návrhových vzorů v modelování I 5. Využití návrhových vzorů v modelování II 6. Využití návrhových vzorů v modelování III 7. Formáty vstupně/výstupních datových souborů 8. Využití počítačových sítí v modelování 9. Masívní paralelismus 10. Informační jádro výpočtů na bázi metody konečných prvků 11. Diskretizace prostorové oblasti - síť. 12. Databáze materiálů - seznam materiálových parametrů 13. Výpočetní scénář - základní struktura výpočtů neustálených dějů 14. Výstupní soubor výsledků a následný post-processing vypočtených dat. Cvičení: 1. Seznámení se s nástroji používanými dále v semestru 2. Prostředí počítače, systémové proměnné a jejich využití 3. Návrhové vzory I 4. Návrhové vzory II 5. Návrhové vzory III 6. Návrhové vzory IV 7. Návrhové vzory V 8. Jednoduchý model - multithreading 9. Jednoduchý model - serverová část 10. Jednoduchý model - clientova část 11. Práce s clusterem 12. Příklad jednoduchého modelu metody konečných prvků 13. Příprava vstupních dat pro výpočet 14. Vyhodnocení výsledků, zhodnocení vlastností modelu - limity, použitelnost

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování)
  • Účast na výuce - 56 hodin za semestr
Výstupy z učení
Problematika numerického modelování informačních systémů se neomezuje pouze na matematický popis systému, ale má i svá úskalí informační. Popsat informační systém matematickým modelem je jen první částí úlohy. Druhá část, neméně náročná, je přizpůsobení tohoto popisu počítači (jak navrhnout datové struktury, jak je uložit v počítači, jak organizovat vstupní a výstupní data, jak organizovat jejich zpracování), kdy je třeba respektovat jak hardwarové tak i softwarové vybavení. Do základního softwarového návrhové patří například návrhové vzory. Nedílnou součástí vývoje informačního systému je i organizace programátorského týmu.
Student získá pokročilé poznatky o stavbě informačních systémů a jejich implementaci ve formě numerického modelu. Zvláštní důraz je kladen na analytickou část procesu vývoje modelu. Základem analýzy je objektové paradigma. Z objektového paradigmatu pak vychází úrovně abstrakce. Pro zachycení abstrakce informačního systému jsou používány diagramy UML.
Předpoklady
Základní znalost programování, použití integrovaného vývojového prostředí, schopnost algoritmizace úlohy.

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška

Zápočet: Aktivní účast na cvičeních, úspěšné absolvování závěrečného testu. Zkouška: písemná a ústní
Doporučená literatura
  • A.Hunt, D.Thomas. The Pragmatic Programmer: From Journeyman to Master. Addison Wesley Longman, Inc., 1999. ISBN 978-0201616224.
  • B.Eckel. Thinking in JAVA. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 2000. ISBN 0-13-027363-5.
  • B.Eckel. Thinking in Patterns. MindView, Inc., 2003.
  • B.W.Fitzpatrick, B.Collins-Sussman. Team Geek - A Software Developer's Guide to Working Well with Others. O-Reilly Media Inc., 2012. ISBN 9-781-449-302-443.
  • E.Gamma, R.Helm, R.Johnson, and J.Vlissides. Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software. AddisonWesley Professional, 1994. ISBN 978-0201633610.
  • I.Kraval. Analytické modelování informačních systémů pomocí UML v praxi. Object Consulting, 2010. ISBN 978-80-254-6986-6.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Informační technologie (2013) Kategorie: Informatické obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní