Detail předmětu

Operační a systémová analýza

NPA017 předmět zařazen v 1 studijním plánu

Ing. prez. program NPC-SIV povinný zimní semestr 1. ročník 6 kreditů

Předmět poskytuje základní přehled metod operačního výzkumu a příklady jejich aplikací ve vodním hospodářství se zaměřením na lineární a nelineární programování, dynamické programování,řešení vícekriteríálních úloh, teorií grafů a metody síťové analýzy, projektové řízení, neuronové sítě, genetické algoritmy a rizikovou analýzu.

Garant předmětu

doc. Ing. Ladislav Tuhovčák, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav vodního hospodářství obcí

Výsledky učení předmětu

Schopnost definovat omezující podmínky a kriteriální funkce vybraných optimalizačních úloh, zvládnout matematický aparát jednoduchých vodohospodářských optimalizačních úloh, zvládnout základy softwaru MS Project pro řízení projektů, získat přehled o možnostech využití neuronových sítí, genetických algoritmů a vybraných metod rizikové analýzy v oboru vodní hospodářství.

Prerekvizity

Matematika v rozsahu bakalářského studijního programu Stavební inženýrství, základní znalosti programu Excel.

Korekvizity

Nejsou vyžadovány.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Prezentace doporučených výpočtových postupů, vzorové příklady využití příslušné metody v oblasti vodního hospodářství praxi, zpracování síťových grafů a Ganntových diagramů projektu realizace stavby vybraného vodohospodářského objektu v prostředí MS Project.

Způsob a kritéria hodnocení

Povinná účast na cvičeních (povoleny pouze dvě omluvené absence), odevzdávání příkladů ze cvičení ve stanovených termínech. Písemná a ústní část zkoušky.

Cíl

Získat základní přehled o metodách operčního výzkumu používaných v oblasti vodního hospodářství, základy lineárního a nelineárního programování, teorie grafů, multikriteriální optimalizačních metody, neuronové sítě, genetické algoritmy. Zvládnout řešení základních optimalizačních úloh s využitím modulu SOLVER (Excel) a řízení projektů v prostředí MS Project.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Přednáška

2 hod./týden, 13 týdnů, nepovinné

Osnova přednášek

1. Předmět operační a systémové analýzy, základní pojmy, typy úloh.
2. Lineární programování – Simplexova metoda.
3. Duální úloha lineárního programování, specifické úlohy LP.
4. Dopravní problém – řešení MODI metodou.
5. Nelineární programování, metoda linearizace UF.
6. NP – metoda Lagrangeových součinitelů.
7. Polyoptimální úlohy, pareto metody řešení.
8. Kombinatorické metody, bivalentní programování.
9. Teorie grafů, minimální kostra grafu, minimální cesta v grafu.
10. Síťová analýza – řízení projektů.
11. Dynamické programování.
12. Neuronové sítě, genetické algoritmy.
13. Riziková analýza.

Cvičení

3 hod./týden, 13 týdnů, povinné

Osnova cvičení

1. Excel.
2. Lineární programování – grafická metoda.
3. Lineární programování – Simplexová metoda.
4. Lineární programování – duální úloha.
5. Dopravní problém.
6. Nelineární programování – metoda Lagrangeových součinitelů.
7. Nelineární programování – metoda Lagrangeových součinitelů – konzultace.
8. Kombinatorické metody – metoda Monte-Carlo.
9. Úvod do MS Project.
10. Teorie grafů, metoda kritické cesty.
11. MS Project – řízení projektu.
12. MS Project – řízení projektu.
13. Zápočet.