|
|
Filippovovy dynamické systémy a jejich aplikace
Šimonová, Dorota ; Janovský, Vladimír (vedoucí práce) ; Ratschan, Stefan (oponent)
Práce je motivována problémy kontaktní mechaniky, především modely tření. V první kapitole si zavedeme pojmy potřebné k analyzování Filippovových systémů, což jsou systémy popsané speciálním případem obyčejných diferenciálních rovnic s nespojitou pravou stranou. Ukážeme též software k jejich řešení. Ostatní kapitoly jsou věnovány aplikacím, jde především o analyzování modelů suchého zipu a modelu kontaktu elastického tělesa s tuhou podložkou s jedním kontaktním uzlem, kterému se říká model Coulombova tření. Při řešení druhého zmíněného modelu je nutno kombinovat software pro řešení Filippovových systémů a impaktních oscilátorů. Výsledky analýzy modelu Coulombova tření jsou původní. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Numerical Optimization Methods for the Falsification of Hybrid Dynamical Systems
Kuřátko, Jan ; Ratschan, Stefan (vedoucí práce) ; Bergamaschi, Luca (oponent) ; Lukšan, Ladislav (oponent)
Název práce: Numerické algoritmy pro analýzu hybridních dynamických systémů Autor: Jan Kuřátko Katedra: Katedra numerické matematiky Vedoucí disertační práce: Stefan Ratschan, Ústav informatiky Akademie věd České republiky Abstrakt: Disertační práci tvoří tři články, v nichž jsme navrhli způsob, jak hledat chybové trajektorie hybridních dynamických systémů. Hybridním dynamickým systémem rozumíme takový systém, který nabývá jak spojitých, tak i diskrétních stavů. Jako ilustrační příklad může posloužit termostat udržující zadanou teplotu v místnosti. Termostat může mít dva diskrétní stavy, a to vypnout vytápění, zapnout vytápění, a spojitým stavem zde je teplota v místnosti. Termostat přechází ze stavu vypnout do stavu zapnout vytápění na základě výše teploty a tím ji udržuje na zadané hodnotě. Chybovou trajektorií systému rozumíme vývoj systému v čase, při němž nastane nežádoucí nebo nebezpečná situace. Těm se chceme vyhnout, a proto jsou potřeba metody, které dokážou automaticky testovat vznik nežádoucích stavů. Výsledky v disertační práci jsou postavené na numerické optimalizaci. Klíčová slova: numerická optimalizace, dynamické systémy, sedlobodové matice
|
|
|
Interval linear and nonlinear systems
Horáček, Jaroslav ; Hladík, Milan (vedoucí práce) ; Garloff, Jürgen (oponent) ; Ratschan, Stefan (oponent)
Nejprve představíme základní aspekty intervalové analýzy, role intervalů a jejich aplikace. Poté popíšeme různé třídy intervalových matic a popíšeme je- jich vztahy. Tato látka představuje základ pro jednotící téma celé práce - řešení intervalových lineárních soustav. Představíme a porovnáme několik metod pro řešení čtvercových a přeurčených intervalových soustav. Pro čtvercové soustavy představíme novou shaving me- todu, pro přeurčené soustavy představíme nové schéma podčtverců. Diskutujeme detekci neřešitelnosti a řešitelnosti soustav a porovnáme několik polynomiálních podmínek. Dokážeme, že dvě nejsilnější podmínky jsou ekvivalentní za určitého předpokladu. Řešení intervalových lineárních soustav je poté použito řešení ostat- ních problémů v této práci. Zabýváme se výpočtem obálky determinantu intervalových matic. Dokážeme NP-těžkost relativní i absolutní aproximace. Navrhneme novou metodu založenou na řešení čtvercových intervalových soustav a Kramerově pravidlu. Charakterizu- jeme rozličné třídy matic, u kterých lze spočítat meze determinantu v polynomi- álním čase. Řešení soustav rovnic je též použito k výpočtu lineární a nelineární regrese pomocí nejmenších čtverců. Ta je poté aplikována na reálná medicínská data z analýzy plicních funkcí. Výsledky produkují několik potenciálně klinicky významných...
|
|
|
Filippovovy dynamické systémy a jejich aplikace
Šimonová, Dorota ; Janovský, Vladimír (vedoucí práce) ; Ratschan, Stefan (oponent)
Práce je motivována problémy kontaktní mechaniky, především modely tření. V první kapitole si zavedeme pojmy potřebné k analyzování Filippovových systémů, což jsou systémy popsané speciálním případem obyčejných diferenciálních rovnic s nespojitou pravou stranou. Ukážeme též software k jejich řešení. Ostatní kapitoly jsou věnovány aplikacím, jde především o analyzování modelů suchého zipu a modelu kontaktu elastického tělesa s tuhou podložkou s jedním kontaktním uzlem, kterému se říká model Coulombova tření. Při řešení druhého zmíněného modelu je nutno kombinovat software pro řešení Filippovových systémů a impaktních oscilátorů. Výsledky analýzy modelu Coulombova tření jsou původní. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Extrémy množiny řešení intervalových lineárních rovnic
Šťastný, Bořek ; Hladík, Milan (vedoucí práce) ; Ratschan, Stefan (oponent)
Tato práce se zabývá rešením intervalových soustav rovnic. Popsána je struktura množiny rešení, ze které vyplývá návrh některých algoritmů pro výpočet intervalového obalu množiny rešení. Výpočet intervalového obalu je obecně NP-těžká úloha, přesto existují algoritmy, které často skončí dříve než po exponenciálně mnoha krocích. Jedním z nich je Janssonuv algoritmus, který jsme implementovali v prostředí MATLAB za použití intervalové knihovny INTLAB. Metodu jsme optimalizovali a porovnali s existujícími implementacemi. Ukázalo se, že je naše metoda ve srovnání rychlejší pro úlohy, jejichž množina proniká velké množství ortantů. Pokud byl počet navštívených ortantů při výpočtu malý, byla naše implementace v porovnání méně efektivní. Nastíněna je verifikovaná metoda lineárního programování pro dosažení rigorózních výsledku.
|
|
|
Přeurčené soustavy intervalových lineárních rovnic
Horáček, Jaroslav ; Hladík, Milan (vedoucí práce) ; Ratschan, Stefan (oponent)
Tato práce se zabývá přeurčenými soustavami intervalových lineárních rovnic. První část se skládá z úvodu do intervalové aritmetiky a intervalové lineární algebry a základní teorie intervalových lineárních systémů. Ve druhé části jsou popsány různé metody řešení přeurčených intervalových lineárních systémů. Řešením přeurčeného intervalového systému chápeme sjednocení všech řešení všech podsystémů. Jsou zde diskutovány známé i naše varianty algoritmů. Představíme naši vlastní metodu podčtverců. Všechny zmíněné metody jsou implementovány do jednoho toolboxu pro Matlab. Metody jsou otestovány na řešitelných a neřešitelných přeurčených systémech. Pro řeši- telné systémy testujeme obálku řešení, čas a speciální vlastnosti metod. Pro neřešitelné systémy testujeme detekci neřešitelnosti. Na konci této práce po- skytneme základní úvod do systému Intlab. 1
|
|
| |
|
| |
host ::
RSS.