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.

10/2010 Přednáška č. 3 2

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.

10/2010 Přednáška č. 3 3

Rekapitulace 1/2Velikosti souborů – obrázků

16kB62x v 1MB

40kB25x v 1MB

18kB55x v 1MB

10/2010 Přednáška č. 3 4

Rekapitulace 1/2

10/2010 Přednáška č. 3 5

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.

10/2010 Přednáška č. 3 6

Interakce

10/2010 Přednáška č. 3 7

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.

10/2010 Přednáška č. 3 8

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

10/2010 Přednáška č. 3 9

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.

10/2010 Přednáška č. 3 10

Dlouhá je cesta poučováním, krátká a účinná na příkladech.

Lucius Annaeus Seneca

Sestavování interakcí.

10/2010 Přednáška č. 3 11

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

10/2010 Přednáška č. 3 12

-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

10/2010 Přednáška č. 3 13

-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

10/2010 Přednáška č. 3 14

-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

10/2010 Přednáška č. 3 15

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

10/2010 Přednáška č. 3 16

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

10/2010 Přednáška č. 3 17

Teorie výpočtu modelu.

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

Aristotelés

10/2010 Přednáška č. 3 18

MotivaceProč to dělám?

Popisujeme (modelujeme) reálné procesy.Popisujeme reálné objekty.

Jak toho dosáhnout?

Prostřednictvím matematického aparátu.Sestavením dynamického modelu

Co je cílem?

Zjištění budoucího vývoje.Vyšetřování degradace konstrukce.

Vyšetření ztráty uživatelského standardu.

10/2010 Přednáška č. 3 19

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

10/2010 Přednáška č. 3 20

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

10/2010 Přednáška č. 3 21

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

10/2010 Přednáška č. 3 22

Sestavení výpočtu modelu

Jak toho dosáhnout?

Prostřednictvím matematického aparátu.Sestavením dynamického modelu.

Zapsáním vzorců do buněk listu MS Excel.

Zapsáním procedury VBA pro výpočet.

10/2010 Přednáška č. 3 23

Založení modulu VBA

Postup pro založení a sestavení procedury modulu uvádí

VBA.PPT

10/2010 Přednáška č. 3 24

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

10/2010 Přednáška č. 3 25

'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

10/2010 Přednáška č. 3 26

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

10/2010 Přednáška č. 3 27

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.

10/2010 Přednáška č. 3 28

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

10/2010 Přednáška č. 3 29

Závěr

ZávěrZávěr

Modifikovaný Dynamický Model v aplikaci výuky POPR

Sestavení výpočtu modelu

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