sestavení výpočtu modelu

10/2010 Přednáška č. 3 1

Sestavení výpočtu modelu

Obsah předmětu: Počítačová podpora řízeníObsah předmětu: Počítačová podpora řízení

Předmět : Počítačová podpora řízení K126 POPR

Obor : E

ZS, 2010, K126 EKO

Přednášky/cvičení : Doc. Ing. P. Dlask, Ph.D.

Cvičení : Ing. P. Kalčev, Doc.Ing. D. Macek, Ph.D.


Obsah přednášky

1. Rekapitulace úloh.

2. Teorie interakcí.

3. Sestavování interakcí.

4. Ohodnocování interakcí a jejich interpretace.

5. Teorie výpočtu modelu.

6. Zapojení procedury pro výpočet modelu.

7. Závěr.


Rekapitulace 1/2Velikosti souborů – obrázků

16kB62x v 1MB

40kB25x v 1MB

18kB55x v 1MB


Rekapitulace 1/2


Rekapitulace 2/2

1. Chybí PPT prezentace.

2. V prezentaci využívat celou plochu snímků.

3. Nevymýšlet si názvy úloh.

4. Zrušit konstanty v buňkách.

5. Psát do vzorců odkazy.

6. Náklady na m2, m3 vypočítat ze vzorce.

7. Do schématu uvádět legendu, mapy.cz

8. Texty projít czech spellingem.


Interakce


Motivace interakcíProč to dělám?

Bez interakcí jsou prvky izolované.Bez interakcí není co řídit.

Jak toho dosáhnout?

Vyšetřením vzájemného působení.Ohodnocením vzájemného působení.

Co je cílem?

Sestavit strukturu modelu.


Teorie interakcíInterakci je možné realizovat mezi dvěma instancemi (prvky).Ve výjimkovém případu je možná interakce jediného subjektu.Interakci mezi dvěma prvky je možné považovat za proces.Návazný proces popisuje vztahy prvků množiny A a jejich změn K.Transformační vyjádření vztahů popisuje mechanismus změn v čase.Kauzální vazby matice označíme jako Δ=[aij] Prvky modelu označíme jako (Ai, i=1,…,n). Vazby aij mohou být <, =, > 0Návazný proces je popsán kauzálními vztahy jako:Obecné kauzální vztahy uveďme jako:Pro interpretaci v dynamickém modelu upravíme do tvaru: U popisuje probíhající interakce kauzálních konstrukcí, Δ zachycuje změny struktury modelu identifikátor pracuje v dynamickém modelu s časovým krokem Δt =

(ti+1 – ti)Konstrukce Δ =|aij | je normována do intervalu -1;+1aij = 0 znamená, že hledaná interakce neexistuje nebo ji hodnotitel

nedokáže popsatHodnota aij je definována konstantou z intervalu -1;+1Hodnota aij může být také proměnná v čase jako:

KA,iNεΔUK ,, εΔUK , , ija

itij eaa

01;1 ija


Teorie interakcí

A1 A20,0

1,0

0,0

1,0

Stupnice ohodnocení

počátečních podmínek

Polarita vazby (pozitivní, negativní, neutrální)

Prvek modelu s verbálním

(věcným) popisem

Směr působení

interakce a 12

A 1 ->A 2

Polarita cyk lu modelu

Hodnocení počáteční podmínky

Ekologie Doprava

5,021 a

5,012 a

A20,0

Doprava1,0

48,002 x

Počáteční podmínky prvku Doprava, kvantifikace například:(0 až 0,1) pro 150 automobilů/24h.(0,1 až 0,2) pro 200 automobilů/24h.(0,2 až 0,3) pro 250 automobilů/24h.(0,3 až 0,4) pro 300 automobilů/24h.(0,4 až 0,5) pro 350 automobilů/24h. atd.


Dlouhá je cesta poučováním, krátká a účinná na příkladech.

Lucius Annaeus Seneca

Sestavování interakcí.


Různé pohledy hodnoceníExterní vlivy -> Fasádavliv z pohledu spadu emisí SOx, NOx, COx, XXx

Externí vlivy -> Fasádamnožství spadlých srážek, hnaný déšť

Externí vlivy -> Fasádanegativní účinky větru

Různé pohledy interpretace výsledkůdegradace vlivem spadu emisí SOx, NOx, COx, XXx

opotřebení vlivem spadlých srážek, hnaný déšť

degradace vlivem povětrnostních podmínek

Externí vlivy -> Fasádaprůměrná denní teplota

degradace vlivem tepelných klimatických podmínek


-1,00

0,00

1000 mg/rok

0 mg/rok

300 mg/rok-0,30

Vyčíslení interakcí/popisExterní vlivy -> Fasádavliv z pohledu spadu emisí SOx, NOx, COx, XXx

Externí vlivy -> Fasádamnožství spadlých srážek, hnaný déšť

-1,00

0,00

500 ml/rok/m2

-X,XX

0 ml/rok/m2

300 ml/rok/m2


-1,00

0,00

30 m/s

0 m/s (rychlost větru)

15 m/s-0,50

Vyčíslení interakcí/popisExterní vlivy -> Fasáda

opotřebení vlivem povětrnostních podmínek


-1,00

+0,80 10000 Kč/m2 plastové 3-sklo, silikon. těsnění, 3-komorový systém

6000 Kč/m2+0,XX

Vyčíslení interakcí/popisVýplně otvorů -> Vnitřní prostředívliv z pohledu technických parametrů

Výplně otvorů -> Fasádavliv z pohledu technicko-technologického řešení

-1,00

0,00

Nejhorší

-0,50

Nejlepší

Průměr

500 Kč/m2 dřevěné jednoduché zasklení,plechové těsnění

Osazení do izolovaného zazubeného ostění, kotveno nerezovými kotvami

Osazeno do neizolovaného rovného ostění, kotveno

pozinkovanými vruty

Horší stand.

Horší prům.

Lepší prům.

Nadstandard


Různé pohledy interpretace výsledků

výsledný standard prvku Fasáda v sobě zohledňuje vliv osazení výplní otvorů a degradaci emisními vlivy

výsledná degradace prvku Fasáda zahrnuje vliv- technologického provedení osazení výplní otvorů- technických parametrů fasádních panelů (LOP)- projektového návrhu uchycení vodorovné nosné konstrukce

výsledný průběh standardu prvku Fasáda je ovlivněn působením externích vlivů (povětrnostní podmínky, emise), interních vlivů (pracovní činnost lidí, pobyt lidí) a materiálovou variantou projektového návrhu


Rekapitulace 2/2

1. Ohodnocování interakcí -1;+12. Ohodnocování počátečních podmínek 0;+13. Uvést verbální popis interakcí

4. Záporné hodnoty pro hodnotící stupnici

(záporný interval -1;05. Automatický dopočet interakcí

1. Zvážit počet prvků

2. Zvážit platnost prvků (celý objekt/detail)

3. Zvážit Externí/Interní vlivy

4. Zvážit počet interakcí

5. Sestavit šablonu hodnocení interakce


Teorie výpočtu modelu.

The roots of education are bitter, but the fruit is sweet.

Aristotelés


MotivaceProč to dělám?

Popisujeme (modelujeme) reálné procesy.Popisujeme reálné objekty.


Prostřednictvím matematického aparátu.Sestavením dynamického modelu

Co je cílem?

Zjištění budoucího vývoje.Vyšetřování degradace konstrukce.

Vyšetření ztráty uživatelského standardu.


Modely lineární – Nelineární (maximalizace zisků, minimalizace nákladů výrobních procesů)(řešení soustavy lineárních, nelineárních rovnic)Deterministické – Stochastické(elektrické modely, elektrodynamické, termodynamické modely)(známé stavy bez náhodných proměnných)Statické – Dynamické

Teorie výpočtu modelu

Oscilace zařízení (nelin.)

Lineární model

Stoch./Determ. model


Teorie výpočtu modeluStárnutí konstrukce popisuje degradační nelineální model.Prvky modelu označme jako XiSpočtené standardy prvků v čase označme jako Xi(t)Interakční matice prvků je označena AZákladní symbolika chování vytvářené změny je dánaPočáteční podmínka pro výpočet je definována jako Nový standard prvku vychází z předchozího jako

Interakce jsou realizovány ze sloupců na řádky matice A

Diagonální pozice v matici má specifickou úlohu autoregenerace nebo autodegradace (prvek bude stárnout ikdyž na něho nebude působit žádný jiný vliv).

tXtX A

1

00 ,0 Xt

11

tXtXtX

2221

1211

aa

aa

0iia

0iia

0iia


Základní matematické vazby

Tjj

iTXTX 1

)(**

21

1

)(**21

1

TxBaBa

TxBaBa

T

jj

ijijijij

jj

ijijijij

i

iijij xbB

1*kde: Xj(T) jsou spočtené standardy v dané periodě

Xj(T+1) jsou spočtené standardy v následující periodě aij je prvek matice A bij je prvek matice B




Prostřednictvím matematického aparátu.Sestavením dynamického modelu.

Zapsáním vzorců do buněk listu MS Excel.

Zapsáním procedury VBA pro výpočet.


Založení modulu VBA

Postup pro založení a sestavení procedury modulu uvádí

VBA.PPT


Algoritmizace metody ' cyklus pro pocet obdobi (1. obdobi=PocatecniPodminky) For Obdobi = 2 To PocetObdobi - 1 Step 1 ' algoritmizace metody KSIM For i = 1 To Pocetprvku suma1 = 0 suma2 = 0 For j = 1 To Pocetprvku ' aij = ??? ' bij = ??? ' BBij = ??? suma1 = suma1 + (Abs(aij + BBij) - (aij + BBij)) * Sheets("Vysledky").Cells(j, Obdobi - 1) suma2 = suma2 + (Abs(aij + BBij) + (aij + BBij)) * Sheets("Vysledky").Cells(j, Obdobi - 1) Next j ' standard Sheets("Vysledky").Cells(i - 1, Obdobi) = (Sheets("Vysledky").Cells(i - 1, Obdobi - 1)) ^ _ ((1 + 1 / 2 * suma1) / (1 + 1 / 2 * suma2)) ' diference standardu Sheets("Vysledky").Cells(i - 1 + Pocetprvku + 3, Obdobi - 1) = Sheets("Vysledky").Cells(i - 1, Obdobi) - _ Sheets("Vysledky").Cells(i - 1, AObdobi - 1) Next i Next Obdobi


'cyklus pro počet období (1. obdobi=Počáteční podmínky)For k = 2 To 20 ' algoritmizace metody KSIM For i = 1 To 2 suma1 = 0 suma2 = 0 For j = 1 To 2 aij = Cells(i + 48, j + 4) bij = Cells(i + 48, j + 7) BBij = bij * 1 / (Cells(i + 65, k + 2)) suma1 = (Abs(aij + BBij) - (aij + BBij)) * Cells(j + 65, k + 2) + suma1 suma2 = (Abs(aij + BBij) + (aij + BBij)) * Cells(j + 65, k + 2) + suma2 Next j 'standard Cells(i + 65, k + 3) = (Cells(i + 65, k + 2)) ^ ((1 + 1 / 2 * suma1) / (1 + 1 / 2 * suma2)) Next iNext k

Matice A Matice B

Fasáda Ext. vlivy Fasáda Ext. vlivy

Fasáda 0 0,08 0 0

Ext. vlivy 0,13 0 0 0

k=2i=1j=1

Období

1 2 3 4 5

Fasáda 0,01

Ext. vlivy 0,15

aij=0bij=0BBij=0*1/0,01=0suma1=(Abs(0+0)-(0+0))*0,01=0suma2=(Abs(0+0)+(0+0))*0,01=0

Zdroj: Ing.P. Kalčev


Období

1 2 3 4 5

Fasáda 0,01

Ext. vlivy 0,15

0,011

'cyklus pro počet období (1. obdobi=Počáteční podmínky)For k = 2 To 20 ' algoritmizace metody KSIM For i = 1 To 2 suma1 = 0 suma2 = 0 For j = 1 To 2 aij = Cells(i + 48, j + 4) bij = Cells(i + 48, j + 7) BBij = bij * 1 / (Cells(i + 65, k + 2)) suma1 = (Abs(aij + BBij) - (aij + BBij)) * Cells(j + 65, k + 2) + suma1 suma2 = (Abs(aij + BBij) + (aij + BBij)) * Cells(j + 65, k + 2) + suma2 Next j 'standard Cells(i + 65, k + 3) = (Cells(i + 65, k + 2)) ^ ((1 + 1 / 2 * suma1) / (1 + 1 / 2 * suma2)) Next iNext k

Matice A Matice B

Fasáda Ext. Vlivy Fasáda Ext. Vlivy

Fasáda 0 0,08 0 0

Ext. vlivy 0,13 0 0 0

k=2i=1j=2

aij=0,08bij=0BBij=0*1/0,01=0suma1=(Abs(0,08+0)-(0,08+0))*0,15=0suma2=(Abs(0,08+0)+(0,08+0))*0,15=0,024

Cells(66,5)=0,01^((1+0,5*0)/(1+0,5*0,024))=0,011

Zdroj: Ing.P. Kalčev


Kontrola výpočtů

Pro kontrolu algoritmu výpočtu je třeba zadat do vlastního modelu kontrolní matici stejného

rozsahu uvedenou vData97.XLS

Výsledné hodnoty vlastního modelu se musí zcela shodovat s uvedenými kontrolními výsledky.


ZávěrZávěr

Zdroje:

Dynamický harmonogram(elektronické rozvrhování technicko-ekonomických procesů v řízení malých a středních podniků)V. Beran a kolektiv, 2002, ACADEMIA

Management udržitelného rozvoje regionů, sídel a obcíV. Beran, P. Dlask, 2005, ACDEMIA


Závěr

ZávěrZávěr

Modifikovaný Dynamický Model v aplikaci výuky POPR


Doc. Ing. P. Dlask, Ph.D.

sestavení výpočtu modelu

Documents