PREDMETI

Avtomatizirano modeliranje dinamičnih sistemov s primeri uporabe v ekologiji

5

Kreditne točke

Predavatelji
  • prof. dr. Sašo Džeroski
Programi
  • EKO3

Cilji

Cilj predmeta je seznaniti študenta s področjem avtomatiziranega modeliranja dinamičnih sistemov, vključno z osnovnimi pojmi in sodobnimi metodami.

Kompetence študenta z uspešno zaključenim predmetom bodo vključevale razumevanje osnovnih pojmov, poznavanje sodobnih metod in sposobnost samostojne uporabe teh metod pri novih nalogah modeliranja ekosistemov in okoljskih sistemov.

Vsebina

Uvod: Modeliranje dinamičnih sistemov
Modeliranje prostora stanj in vhodov-izhodov
Modeli v diskretnem in zveznem času
Parametrični in neparametrični modeli
Kvalitativni in kvantitativni modeli
Sklepanje s parametričnimi modeli
Simulacija
Identifikacija oz. optimizacija parametrov
Strukturna identifikacija
Učenje neparametričnih modelov
v diskretnem času
Učenje procesno osnovanih modelov
Predstavitev procesnih modelov
Metode za učenje procesnih modelov
Primeri uporabe oz. študije primerov avtomati-
ziranega modeliranja ekosistemov in epidemij

Obveznosti

• ustni izpit
• seminarska naloga z ustnim zagovorom

Preverjanje znanja

• ustni izpit (50%)
• seminarska naloga z ustnim zagovorom (50%)

Literatura in reference

Več

Literatura

Izbrana poglavja iz naslednjih knjig:
• Mobus, G.E., and Kalton, M.C. Principles of Systems Science. Springer, 2015.
• Joergensen, S.E., and Fath, B. Fundamentals of Ecological Modelling: Applications in Environmental Management and Research. Elsevier, 2011.
• Džeroski S., and Todorovski L., editors. Computational Discovery of Scientific Knowledge: Introduction, Techniques, and Applications in Environmental and Life Sciences. Springer, 2007.
• Murray, J.D. Mathematical Biology. Part I: Introduction. Springer, 2002.

Reference

Aleksovski, D., Kocijan, J., and Džeroski, S. (2015). Model-tree ensembles for noise-tolerant system identification. Advanced Engineering Informatics, 29(1): 1-15. DOI: 10.1016/j.aei.2014.07.008

Simidjievski, N., Todorovski, L., and Džeroski, S. (2015). Learning ensembles of population dynamics models and their application to modelling aquatic ecosystems. Ecological Modelling, 306: 305-317. DOI: 10.1016/j.ecolmodel.2014.08.019

Simidjievski, N., Todorovski, L., and Džeroski, S. (2015). Predicting long-term population dynamics with bagging and boosting of process-based models. Expert Systems with Applications, 42(22): 8484-8496. DOI: 10.1016/j.eswa.2015.07.004

Škerjanec, M., Atanasova, N., Čerepnalkoski, D., Džeroski, S., and Kompare, B. (2014). Development of a knowledge library for automated watershed modeling. Environmental Modelling and Software, 54: 60-72.
DOI: 10.1016/j.envsoft.2013.12.017

Taškova, K., Šilc, J., Atanasova, N., and Džeroski, S. (2012). Parameter estimation in a nonlinear dynamic model of an aquatic ecosystem with meta-heuristic optimization. Ecological Modelling, 226(1): 36-61. DOI: 10.1016/j.ecolmodel.2011.11.029

Čerepnalkoski, D., Taškova, K., Todorovski, L., Atanasova, N., and Džeroski, S. (2012). The influence of parameter fitting methods on model structure selection in automated modeling of aquatic ecosystems. Ecological Modelling, 245: 136-166. DOI: 10.1016/j.ecolmodel.2012.06.001
Skrij