Kreativno jedro: Simulacije - mizs.gov.si · razvojnih potencialov za obdobje 2007-2013, 1....

Kreativno jedro: SimulacijeFIŠ NM - 3330-13-500033

»Operacijo delno financira Evropska unija in sicer iz Evropskega sklada za regionalni

razvoj. Operacija se izvaja v okviru Operativnega programa krepitve regionalnih

razvojnih potencialov za obdobje 2007-2013, 1. razvojne prioritete: Konkurenčnost

podjetij in raziskovalna odličnost, prednostne usmeritve 1.1: Izboljšanje konkurenčnih

sposobnosti podjetij in raziskovalna odličnost.«

»Operacijo delno financira Evropska unija in sicer iz Evropskega sklada za regionalni razvoj. Operacija se izvaja v okviru

Operativnega programa krepitve regionalnih razvojnih potencialov za obdobje 2007-2013, 1. razvojne prioritete: Konkurenčnost

podjetij in raziskovalna odličnost, prednostne usmeritve 1.1: Izboljšanje konkurenčnih sposobnosti podjetij in raziskovalna odličnost.«

izr. prof. dr. Nadja Damijdoc. dr. Zoran Levnajićizr. prof. dr. Janez Povhizr. prof. dr. Blaž Rodič

Vsebina

1. Uvod

2. Predstavitev RRP1: Simulacija tehnoloških mrež po vzoru bio-mrež

3. Predstavitev RRP2: Kategorizacija in simulacija dokumentnih tokov

4. Predstavitev RRP3: Simulacija poslovnih procesov

5. Predstavitev RRP4: Simulacija v logističnih, proizvodnih in servisnih sistemih

6. Zaključek

Uvod

• Izhodišče:

Računalniške simulacije so na številnih področjih znanosti premalo uporabljene, predvsem zaradi pomanjkanja kvantitativnih modelov.

• Nekateri pričakovani rezultati:• nov patent iz področja simulacij;• novo razviti modeli, metode, algoritmi in računalniški programi;• nova raziskovalna oprema fakulteto;• novo sklenjeni sporazumi s tujimi raziskovalnimi organizacijami; • prenos znanja v več študijskih programov na Fakulteti za

informacijske študije in ostalih fakultetah.

Tehnološki sistemi, kot jih narekuje

biologija

doc. dr. Zoran Levnajić









Narava in kompleksna omrežja

V naravi najdemo sisteme, ki so sestavljeni iz veliko enot in medsebojno interaktirajo. Elegantno jih lahko predstavimo kot omrežja (grafe).

Cilj podprojekta je razumeti in uporabiti znanja o takšnih naravnih sistemih v povezavi s teorijo kompleksnih omrežij.

Razvijanje računalniških simulacij

Razvili smo računalniške modele obnašanja za veliko naravnih bioloških sistemov, npr. gensko omrežje bakterije E.Coli

Simulacije z uporabo super-računalnika

Rudolf!

Povzemanje arhitekturnih lastnosti

Analizirali smo pridobljene modele in iskali strukturne detajle, odgovorne za stabilnost in funkcionalnost.

Zaznali smo „hrbtenico“ omrežij, ki je robustna na zunanje perturbacije.

Implementacija povzetih lastnosti

Razvili smo metodo za kvantifikacijo in primerjavo omrežij, ki omogoča identifikacijo ne-optimalnosti v tehnoloških omrežjih.

Sodelovanja

• Imperial College London, Združeno kraljestvo

• University of California, Santa Barbara, ZDA

• Univerza v Firencah, Italija

• Univerza v Potsdamu, Nemčija

• Medicinska univerza v Grazu, Avstrija

• Inštitut Jožef Stefan, Slovenija

Objave

• L. Šubelj, M. Bajec, A. Kastrin, B. Mileva Boshkoska, Z. Levnajić, Quantifying the Consistency of Scientific Databases, PLoS ONE 10, e0127390, 2015.

• Z. Levnajić, I. Mezić, Ergodic theory and visualization. II. Fourier mesochronic plots visualize (quasi)periodic sets, Chaos 25, 053105, 2015 (naslovnica žurnala).

• Z. Levnajić, A. Pikovsky, Untangling complex dynamical systems via derivative-variable correlations, Scientific Reports 4, 5030, 2014.

• B. Lužar, Z. Levnajić, J. Povh, M. Perc, Community Structure and the Evolution of Interdisciplinarity in Slovenia's Scientific Collaboration Network, PLoS ONE 9, e94429, 2014.

• O. N. Yaveroglu, N. Malod-Dognin, D. Davis, Z. Levnajić, Vuk Janjić, R. Karapandža, A. Stojmirović, N. Pržulj, Revealing the Hidden Language of Complex Networks, Scientific Reports 4, 4547, 2014.

• Z. Levnajić, Derivative-variable correlation reveals the structure of dynamical networks, European Physical Journal B 86, 298, 2013.

Kategorizacija in simulacija

dokumentnih tokov

izr. prof. dr. Janez Povh









Cilji podprojekta

1. Razvoj metod in tehnologij za zajemanje nestrukturiranih in polstrukturiranih dokumentov s spleta.

2. Razvoj univerzalnega podatkovnega okvirja za shranjevanje in upravljanje zajetih dokumentov.

3. Razvoj nadzorovanih metod in tehnologij za gradnjo, analitiko ter vizualizacijo semantične strukture dokumenta.

4. Razvoj in izboljšava metod za klasifikacijo in kategorizacijo dokumentov.

5. Razvoj namizne in spletne aplikacije.6. Simulacija procesa klasifikacije in kategorizacije

za dokumentne tokove.

Ključni vsebinski sklopi: spletna besedila

Grafično predstavljeni dokumenti

Uporaba strojnega učenja

• Potrebujemo učno in testno množico;

• Izberemo značilke (features) za opis dokumentov;

• Izračunamo najboljši napovedni model;

• Izbrani napovedni model vgradimo v programsko rešitev

Ključni znanstveni dosežki

• Na osnovi• Lastnih kvalitetnih označenih množic;• Simulacije 12 metod str. učenja, 5700 kombinacij nastavitev, 1000

ponovitev vsega;• Uporabe superračunalnika:

• Smo dosegli• Napovedno točnost pri analizi sentimenta nad 92 %;• Napovedno točnost pri prepoznavanju grafičnih elementov

dokumentov cca. 98%;

Glavni znanstveni in aplikativni rezultati• Algoritem v Matlabu in namizna aplikacija za

segmentacijo in klasifikacijo spletnih dokumentov v obliki slik.

• Algoritem v Weki in spletna aplikacija za selektiven zajem in semantično obdelavo spletnih besedil.

• Lasten označen korpus po 1000 dokumentov za potrebe segmentacije in 10.000 dokumentov za potrebe analize sentimenta.

• Predstavitve rezultatov na 7 mednarodnih konferencah (ECC13, Sor13, RCOMM 2013, Sor 15, Itis2014, Itis2015, Cores 2015)

• Članki v domačih in tujih revijah.

Sodelovanje z raziskovalnimi in izobraževalnimi ustanovami• IJS – oddelek za tehnologije znanje: razvoj modulov za

jezikovno analizo dokumentov.

• IJS – oddelek za umetno inteligenco: razvoj modulov za kategorizacijo in klasifikacijo.

• Inštitut za matematiko, fiziko in mehaniko Ljubljana: izboljšava optimizacijskih algoritmov.

• Medicinska univerza v Gradcu, Avstrija: uporaba razvitih metod na medicinskih podatkih.

Sodelovanje s podjetji

• Mikrografija d.o.o., Novo mesto: uporaba razvitih metod in orodij na poslovnih dokumentih.

• Nevtron&Company d.o.o, Ljubljana: uporaba razvitih metod in orodij za spremljanje razširjanja spletnih novic in sentimenta v njih.

• Smartis d.o.o., Ljubljana: uporaba superračunalnika za razvoj in testiranje metod za klasifikacijo in kategorizacijo dokumentov.

• Tretja dimenzija d.o.o., Novo mesto: uporaba superračunalnika za razvoj in testiranje metod za klasifikacijo in kategorizacijo dokumentov.

• RapidMiner GmbH, Nemčija: sodelovanje pri razvoju rešitev s področja analize sentimenta v programu RapidMiner.

• Human research institute Weiz, Avstrija: uporaba razvitih metod na medicinskih podatkih.

Objave

• BUČAR, Jože, POVH, Janez. Case study : web clipping and sentiment analysis. ITIS 2014.

• LUŽAR, Borut, LEVNAJIĆ, Zoran, POVH, Janez, PERC, Matjaž. Communitystructure and the evolution of interdisciplinarity in Slovenia's scientific collaborationnetwork. PloS one, 2014.

• BUČAR, Jože, ZIDAR, Dejan, MERTIK, Matej. Web clipping case study : digitaltrace of SMEs : (preliminary work). RCOMM 2013.

• BUČAR, Jože, POVH, Janez. Sentiment analysis in web text : an overview. EEC'13

• BUČAR, Jože, POVH, Janez. A KNN based algorithm for text categorization. SOR2013.

• ZELENIKA, Darko, POVH, Janez, DOBROVOLJC, Andrej. Document categorizationbased on OCR technology : an overview, EEC’13.

• ZELENIKA, Darko, KEGLJEVIČ, Simon, DOBROVOLJC, Andrej, PEZDIRC, Robert, NOVOSEL, Helena. Automatic invoice capture in small and medium-sized Slovenianenterprises, ITIS 15.

Simulacija poslovnih procesov

izr. prof. dr. Nadja Damij









Cilji/rezultati podprojekta

• Pomagati skupini za inovacijo poslovnih procesov pri doseganju celovitega pogleda na proces, ki je predmet študije.

• Določiti področja za izboljšave.

• Predstaviti učinke in implikacije novih procesov.

• Opisati pravila, na katerih sloni poslovni proces.

• Preizkusiti različne stimulacijske tehnike.

• Izdelati priročnik za programski paket iGrafx, v slovenščini in angleščini.

• Izboljšati delovanje organizacije.

• Modelirati, simulirati in analizirati primere iz realnega življenja.

• Izboljšati učni proces za študente z vključevanjem naučenih lekcij iz primerov v predavanjih.

Podeljen patent

Tablica za modeliranje in simulacijo

poslovnih, industrijskih in drugih procesov

(P-201400408)

podeljen pri Uradu Republike Slovenije za intelektualno lastnino

Objave

• MILEVA-BOSHKOSKA, Biljana, DAMIJ, Talib, JELENC, Franc, DAMIJ, Nadja. Abdominal surgeryprocess modeling framework for simulation using spreadsheets. Computer methods andprograms in biomedicine, ISSN 0169-2607. [Print ed.], 2015, vol. 21, iss. 1, str. 1-13, doi:10.1016/j.cmpb.2015.05.001. [COBISS.SI-ID 22590438], [JCR, SNIP, Scopus do 1. 6. 2015: št. citatov (TC): 0, čistih citatov (CI): 0, normirano št. čistih citatov (NC): 0]

• DAMIJ, Nadja, DAMIJ, Talib, JELENC, Franc. Healthcare process analysis and improvement at the department of abdominal surgery, University medical centre Ljubljana = Analiza in izboljšanje zdravstvenega procesa v oddelku za abdominalno kirurgijo Univerzitetnega kliničnega centra Ljubljana. Zdravniški vestnik, ISSN 1318-0347. [Tiskana izd.], jan. 2015, letn. 84, št. 1, str. 26-37, ilustr. [COBISS.SI-ID 22537702], [SNIP, Scopus do 9. 4. 2015: št. citatov (TC): 0, čistih citatov (CI): 0, normirano št. čistih citatov (NC): 0]

• AGREŽ, Jernej, DAMIJ, Nadja. Knowledge dynamics assessment in complex organizationalsystems : a missing person investigation case study. Central European Journal of OperationsResearch, ISSN 1435-246X, 2014, str. [1-19], doi: 10.1007/s10100-014-0368-1. [COBISS.SI-ID2048339475], [JCR, SNIP, Scopus do 9. 1. 2015: št. citatov (TC): 0, čistih citatov (CI): 0, normirano št. čistih citatov (NC): 0]

• DELAK, Boštjan, MAJEWSKI, Grzegorz, DAMIJ, Nadja. How to identify knowledge andevaluate knowledge management in organization. The Online journal of applied knowledgemanagement, ISSN 2325-4688, 2014, vol. 2, iss. 2, str. 162-171.http://www.iiakm.org/ojakm/articles/2014/volume2_2/OJAKM_Volume2_2pp162-171.pdf. [COBISS.SI-ID 2048301587]

Simulacija v logističnih, proizvodnih in servisnih sistemih

izr. prof. dr. Blaž Rodič









Dosežki projekta CCSimRRP4

• V okviru raziskovalnega projekta smo razvijali nove metode inorodja za potrebe simulacije, modeliranja in optimizacijeprocesov na področju logistike, in proizvodnje.

• Konkretne rezultate smo dosegli pri razvoju novih inoriginalnih metode in orodja za modeliranje in optimizacijo vproizvodnji, ki so bili uporabljeni na v konkretnihoptimizacijskih problemih s področja načrtovanja postavitve inplaniranja proizvodnje v regionalnem gospodarstvu. Napedagoškem področju izvajamo promocijo metod modeliranjain simulacije v srednjih šolah in razvijamo spletne vizualne,interaktivne simulacijskih modele.

Glavni znanstveni in aplikativni rezultati

• Algoritem in aplikacija v Javi za avtomatizirano gradnjo simulacijskih modelov na podlagi strukturiranih podatkov. Skrajša čas izdelave modela za izbrani nabor naročil s cca. 8h na cca. 5 min.

• Algoritem in aplikacija v Anylogic za optimizacijo postavitve strojev v proizvodnji. Metode: iterativno risanje grafov na osnovi odbojnih in privlačnih sil med vozlišči ter simulirano kaljenje. Pot izdelkov v proizvodnji je skrajšana za cca. 30%.

Sodelovanje z raziskovalnimi in izobraževalnimi ustanovami

• FOV UMb: merjenje dinamike generiranja idej v teamih, razvoj agentnih modelov, razvoj GDSS,

• FSB UZg: razvoj agentnih modelov teamov;

• Stevens Institute, Hoboken, ZDA: razvoj agentih modelov porabe energije,

• Srednja elektro šola in tehniška gimnazija Novo mesto: promocija in delavnica agentnega modeliranja

• Splošna gimnazija Novo mesto: promocija in delavnica agentnega modeliranja

Sodelovanje s podjetji in regijo

• Podgorje d.o.o.: optimizacija kompleksnega proizvodnega procesa

• Adria Mobil d.d.: avtomatizacija izdelave plana proizvodnje

• FAMM d.o.o.: razvoj algoritma za polnjenje transportnih enot

• MAOP d.o.o.: razvoj skupnih informacijskih rešitev

• SISTEM-ing d.o.o.: razvoj izobraževalnih sistemov za učenje metod modeliranja in simulacije

• Matrika d.o.o.: razvoj agentnega modela mestnega prometa z uporabo GIS

• Mestna občina Novo mesto: projekt optimizacije mestnega prometa

Objave

Znanstveni članki:

• B. Rodič, A. Baggia: Dynamic airport ground crew scheduling using a heuristic scheduling algorithm, IJAM, 2013

• Kanduč T. and Rodič B.: Optimization of a furniture factory layout, CRORR, 2015

• Kanduč T. and Rodič B.: Optimisation of a complex manufacturing process using discrete event simulation and a novel heuristic algorithm, IJMMAS, 2015 (sprejet)

• Kanduč T. and Rodič B.: Floor layout optimisation using force-directed graph algorithm, IJSIMM, 2015 (v delu)

Objave

Prispevki na mednarodnih znanstvenih konferencah

• Kanduč T. and Rodič B.: Project of manufacturing processes optimisation in Podgorje Ltd., ITIS 2014

• Kanduč T. and Rodič B.: Optimisation of factory floor layout in a complex manufacturing process, ASM 2104

• Kanduč T. and Rodič B.: Automated simulation model building for a complex furniture manufacturing process, IEEE ERK 2014

• Kanduč T. and Rodič B.: Optimisation of workshop layout in a furniture development company, KOI 2014

• B. Rodič, A. Baggia: Using simulation for heuristic scheduling algorithm development, EEC 2013

Uporabili smo superračunalnik

Nadaljevanje…

• Postali smo člani Prace (Partnership for advancedcomputing), pridobljen H2020 projekt Prace 4IP (29 članov, 15 mio), naše kompetence: velike količine podatkov.

• Pridobljen H2020 projekt COSMOS (3.8 mio) – konzorcij 8 EU partnerjev.

• Pridružili smo se eCOST (European cooperation in scienceand technology) v aktivnosti MI-NET (Mathematics forindustry network). Naše področje: podatkovne tehnologije.

• FIŠ želi postati del nacionalnega superračunalniškegacentra (uvrščeno v RRP JVS, pobuda podana za Strategijo pametne specializacije).

• Superračunalnik bi moral postati nacionalna raziskovalna infrastruktura in na ta način tudi financiran.

Kreativno jedro: Simulacije - mizs.gov.si · razvojnih potencialov za obdobje 2007-2013, 1....

Documents

Transcript of Kreativno jedro: Simulacije - mizs.gov.si · razvojnih potencialov za obdobje 2007-2013, 1....