Detail předmětu

Aplikace metod operačního výzkumu ve vodním hospodářství

Akademický rok 2026/27

DPB026 předmět zařazen ve 4 studijních plánech

​ DPA-V letní semestr 1. ročník

​ DKA-V letní semestr 1. ročník

​ DPC-V letní semestr 1. ročník

​ DKC-V letní semestr 1. ročník

Předmět se zabývá pokročilou aplikací metod operačního výzkumu a systémové analýzy při řešení rozhodovacích, optimalizačních a výzkumných úloh ve vodním hospodářství. Zahrnuje lineární a nelineární programování, kombinatorické metody, vícekriteriální optimalizaci, teorii grafů a metody síťové analýzy. Pozornost je dále věnována projektovému řízení, analýze poruchovosti a spolehlivosti systémů, modelování spolehlivosti a analýze a řízení rizik.

Součástí předmětu jsou rovněž vybrané metody výpočetní inteligence, zejména neuronové sítě a genetické algoritmy. Důraz je kladen na volbu vhodných metod, tvorbu a řešení modelů, interpretaci výsledků a kritické posouzení možností a omezení použitých postupů. Vybrané metody jsou aplikovány na případové studie a odborné či výzkumné problémy z oblasti vodního hospodářství.

Kredity

8 kreditů

Jazyk studia

čeština

semestr

letní

Garant předmětu

doc. Ing. Jaroslav Raclavský, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav vodního hospodářství obcí

Způsob a kritéria hodnocení

doktorská zkouška

Vstupní znalosti

Znalosti základních metod operačního výzkumu a systémové analýzy na úrovni magisterského studia, zejména základů matematické optimalizace, teorie grafů a práce s vhodnými výpočetními nástroji.

Učební cíle

Odborné znalosti

Studující:

  • rozumí pokročilejším principům operačního výzkumu a systémové analýzy a jejich využití ve vodním hospodářství,
  • zná principy lineární a nelineární optimalizace, kombinatorických a vícekriteriálních metod,
  • rozumí principům teorie grafů a síťové analýzy,
  • orientuje se v metodách analýzy spolehlivosti, poruchovosti a rizik,
  • zná principy vybraných metod výpočetní inteligence, zejména neuronových sítí a genetických algoritmů,
  • rozumí možnostem a omezením využití jednotlivých metod při řešení odborných a výzkumných problémů ve vodním hospodářství.

Odborné dovednosti

Studující:

  • dokáže formulovat rozhodovací, optimalizační nebo výzkumný problém a převést jej do vhodné modelové podoby,
  • dokáže zvolit a aplikovat vhodnou metodu s ohledem na charakter řešeného problému a dostupná data,
  • dokáže vytvářet a řešit modely s využitím vhodných výpočetních a softwarových nástrojů,
  • dokáže analyzovat a interpretovat výsledky a posoudit jejich citlivost, spolehlivost a omezení,
  • dokáže aplikovat vybrané metody operačního výzkumu na konkrétní problémy vodního hospodářství,
  • dokáže zpracovat a odborně obhájit případovou studii nebo řešení výzkumného problému.

Odborná způsobilost

Studující:

  • dokáže samostatně řešit komplexnější rozhodovací a optimalizační úlohy ve vodním hospodářství,
  • dokáže kriticky posoudit vhodnost zvolených metod, modelových předpokladů a dosažených výsledků,
  • dokáže kombinovat různé analytické, optimalizační a modelové přístupy podle charakteru řešeného problému,
  • dokáže využívat metody operačního výzkumu a systémové analýzy při vlastní odborné a výzkumné činnosti,
  • dokáže odborně interpretovat, diskutovat a obhajovat použitý postup a dosažené výsledky.

Základní literatura

NACHÁZEL, K.; STARÝ, M.; ZEZULÁK, J. a kol. Využití metod umělé inteligence ve vodním hospodářství. Praha: Academia, 2004. ISBN 80-200-0229-4. (cs)
TOMAN, M.; TOMAN, J.; MIKULECKÝ, P.; OLŠEVIČOVÁ, K.; PONCE, D. Inteligentní dispečerské rozhodovací systémy ve vodním hospodářství. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2009. ISBN 978-80-01-04452-0. (cs)
VOTRUBA, L.; HEŘMAN, J. a kol. Spolehlivost vodohospodářských děl. Praha: Česká matice technická, 1993. ISBN 80-209-0251-1. (cs)
FIALA, P. Modely a metody rozhodování. 3., přepracované vydání. Praha: Oeconomica, 2013. ISBN 978-80-245-1981-4. (cs)

Doporučená literatura

LOUCKS, D. P.; VAN BEEK, E. Water Resource Systems Planning and Management: An Introduction to Methods, Models, and Applications. Cham: Springer, 2017. ISBN 978-3-319-44232-7. (en)
BOZORG-HADDAD, O., ed. Essential Tools for Water Resources Analysis, Planning, and Management. Singapore: Springer, 2021. ISBN 978-981-33-4294-1. (en)

Prerekvizity

Znalosti základních metod operačního výzkumu a systémové analýzy na úrovni magisterského studia, zejména základů matematické optimalizace, teorie grafů a práce s vhodnými výpočetními nástroji.

Nabízet zahraničním studentům

Nenabízet

Předmět na webu VUT

https://www.vut.cz/studenti/predmety/detail/302310

Přednáška

13 týdnů, 3 hod./týden, nepovinné

Osnova

  • 1. - 4. Vybrané úlohy nelineární programování a způsoby jejich řešení.
  • 5. - 8. Multikriteriální optimalizační úlohy, metody řešení.
  • 9. – 12. Využití umělých neuronových sítí, genetické algoritmy, dostupný software pro jejich použití.
  • 13. Riziková analýza.