Stud.IP Uni Oldenburg
Universität Oldenburg
02.10.2022 06:13:29
inf340 - Regelungsorientierte Unsicherheitsmodellierung: Stochastische und mengenbasierte Ansätze (Vollständige Modulbeschreibung)
Originalfassung Englisch PDF Download
Modulbezeichnung Regelungsorientierte Unsicherheitsmodellierung: Stochastische und mengenbasierte Ansätze
Modulkürzel inf340
Kreditpunkte 6.0 KP
Workload 180 h
Einrichtungsverzeichnis Department für Informatik
Verwendbarkeit des Moduls
  • Master Informatik (Master) > Technische Informatik
  • Master Wirtschaftsinformatik (Master) > Akzentsetzungsmodule Bereich Wirtschaftsinformatik
Zuständige Personen
Rauh, Andreas (Modulverantwortung)
Lehrenden, Die im Modul (Prüfungsberechtigt)
Teilnahmevoraussetzungen
Kompetenzziele
Allgemein:
Die Studierenden identifizieren die grundlegenden Konzepte der Modellierung von Unsicherheiten in Regelungssystemen sowie problemangepasste Methoden für die Berücksichtigung von Unsicherheiten während Simulation und Beobachtersynthese

Fachkompetenzen:
Die Studierenden identifizieren die grundlegenden Konzepte der Modellierung von Unsicherheiten in Regelungssystemen, charakterisieren problemangepasste Lösungsmethoden für Systeme mit stochastischen und mengenbasierten Unsicherheiten und erkennen Ansätze für eine softwaretechnische Umsetzung in Simulation, Regelung und Zustandsschätzung.

Methodenkompetenz:
Die Studierenden analysieren Probleme der regelungsorientierten Unsicherheitsmodellierung dynamischer Systeme, analysieren grundlegende Lösungsansätze auf theoretischer Basis und transferieren sowie generalisieren diese eigenständig auf neue forschungsnahe Anwendungsszenarien.

Sozialkompetenz:
Die Studierenden erarbeiten in einem vorlesungsbegleitenden Projekt Lösungsideen für reale regelungstechnische Aufgaben in kleinen Gruppen und vermitteln die von ihnen erzielten Ergebnisse in kurzen Präsentationen.

Selbstkompetenz:
Die Studierenden reflektieren kritisch die von ihnen in Projektform erarbeiteten Ergebnisse und erkennen Grenzen unterschiedlicher Ansätze der regelungsorientierten Modellierung von Unsicherheiten.

 
Modulinhalte
  1. Mathematische Modellierung von Unsicherheiten in linearen und nichtlinearen dynamischen Systemmodellen
  2. Stochastische Modellierungsansätze
    • Wahrscheinlichkeitsverteilungen
    • Bayes'sche Zustandsschätzung für zeitdiskrete Systeme (linear/nichtlinear) und zeitkontinuierliche Systeme (linear)
    • Lineare Schätzverfahren in erweiterten Zustandsräumen (Carleman-Linearisierung für spezielle Systemklassen)
    • Monte-Carlo-Methoden
  3. Schätzung von Zuständen, Parametern und Simulation unsicherer Prozesse
    • Ausblick: Markow-Modelle
    • Ausblick: Bayes'sche Netze
  4. Mengenbasierte Ansätze
    • Mengenbasierte Algorithmen: Forward-Backward-Contractor und Bisektionsverfahren
    • Intervallmethoden zur verifizierten Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungssysteme sowie zur Stabilitätsanalyse unsicherer Systeme
    • Schätzung von Zuständen und Parametern sowie Simulation unsicherer Prozesse
  5. Ausblick: Syntheseverfahren für Regelungen und Beobachter unter expliziter Beschreibung von Unsicherheiten
Literaturempfehlungen
  1. Jaulin, L., Kieffer, M., Didrit, O., Walter, E., Applied Interval Analysis, Springer-Verlag, 2001.
  2. Papoulis, A.: Probability, Random Variables, and Stochastic Processes, McGraw-Hill, 4th Ed., 2002.
  3. Rauh, A. Folien/ Skript zur Vorlesung „Regelungsorientierte Unsicherheitsmodellierung“.
Links
Unterrichtsprachen Deutsch, Englisch
Dauer in Semestern 1 Semester Semester
Angebotsrhythmus Modul Winter
Aufnahmekapazität Modul unbegrenzt
Modullevel / module level AS (Akzentsetzung / Accentuation)
Modulart / typ of module Wahlpflicht / Elective
Lehr-/Lernform / Teaching/Learning method V, P, Ü
Vorkenntnisse / Previous knowledge Grundkenntnisse der Regelung linearer zeitkontinuierlicher und/oder zeitdiskreter Systeme
Lehrveranstaltungsform Kommentar SWS Angebotsrhythmus Workload Präsenz
Projekt 1 WiSe 1
Vorlesung 2 WiSe 2
Übung 1 WiSe 1
Präsenzzeit Modul insgesamt 4 h
Prüfung Prüfungszeiten Prüfungsform
Gesamtmodul
Am Ende der Veranstaltungszeit
Portfolio