SYSTEM DYNAMICS MODELLING AND SIMULATION AS PART OF EDUCATION IN MARINE SCIENCE COLLOQUIUMS

By showing a characteristic theme of an educational unit, which is presented with the aid of a computerised simulation based on a mathematical model, a statement is illustrated claiming that utilisation of computers can shorten the time needed for presenting expert knowledge. At the same time, the quality and the clarity of the lecture is improved. A positive and a favourable boost to the student\u27s creative capabilities should be added

Hypothetical cause-effect links and circles of reversible effects of the development of virtual world, Internet and technology

Jedan od najizrazitijih društvenih procesa koji u današnje vrijeme znatno mijenja svijet, jest pitanje uzročno-posljedičnih sinergijskih utjecaja virtualne komunikacije i Interneta na suvremeno društvo. Komunikacija, suvremeno društvo, virtualnost, virtualna realnost, virtualno društvo, elektronička i tehnološka kultura, informatika, informacijska znanost i informacijska tehnologija, Internet, virtualna komunikacija, virtualni organizacijski sistemi… predstavljaju novi tehnološki, znanstveni, kulturološki i društveni kompleks koji revolucionarno mijenja suvremenu povijest ljudskoga društva. Paradigma informacijskih tehnologija utječe na suvremeno informacijsko i postinformacijsko društvo, u kojima je dominantan faktor proizvodnja znanja i umijeća, kao temeljni nositelj razvoja postinformacijskog društva i društva općenito. Između varijabla: VSUN - virtualnog svijeta, SRI - Interneta, SOKŽ - stanja opće kvalitete života ili SNT - stanja negativnih tendencija (opće kvalitete života), te VODITR-virtualiteta, opće dobrobiti društvu koja djeluje kao impuls daljnjemu pozitivnom tehnološkom razvitku društva u cjelini, to jest STR-varijabla, i povratno na SRI-stanja u razvoju Interneta, ili VSUN-stanja virtualnoga svijeta, koji povratno djeluju na SRI-stanja u razvoju Interneta i stanja tehnološkog razvitka - djeluju mnogobrojne uzročno-posljedične veze! Realitetom integriranog sistema virtualnoga svijeta, Interneta i tehnologije dominiraju četiri kruga povratnog djelovanja kojih je utjecaj na globalnu dinamiku ponašanja Interneta, tehnološkog razvitka društva i opće kvalitete života dominantan. Krugovi povratnog djelovanja KPD 1(+), to jest stanja kvalitete života, KPD 3 (+), to jest stanja razvoja Interneta, i KPD 4(+), to jest stanja razvoja virtualnog svijeta – pozitivnoga su kumulativnog karaktera, što znači da imaju pozitivan predznak (+), dok KPD 2(-) ima tzv. negativni dinamički predznak, što znači da vodi sistem prema smirivanju kumulativne dinamike ponašanja ostalih triju krugova povratnoga djelovanja.One of the most outstanding social processes is the influence of virtual communication on the modern society, which changes the world significantly. Communication, modern society, virtual reality, virtual society, electronic and technological culture, informatics, information science and information technology, Internet, virtual communication, virtual organizational systems, etc., they represent new technological, scientific, cultural and social complex, which revolutionary changes modern history of human society. Paradigm of information technologies influences modern information and post-information society, where production of knowledge, as basic carrier of society and post-information society development, is a dominant factor. Among variables of virtual world, Internet and technologies, four feedback circles exist. Their impact dominates behavior dynamics. Only one of them has so called negative dynamic sign, which means that leads the system toward stabilization of cumulative dynamics behavior of the rest three feedback circles. Among their variables (general quality of life, condition of negative tendencies in the society, virtuality and condition of technological development) exists a great number of casual connections

Computer simulation and optimization of marine gas turbogenerator

Simulacijsko modeliranje uz pomoć sustavne dinamike i intenzivnog korištenja suvremenih digitalnih računala, što podrazumijeva i masovnu primjenu danas vrlo jeftinih a istodobno vrlo moćnih osobnih računala (PC-a), jedan je od najprimjerenijih i najuspješnijih znanstvenih načina istraživanja dinamike ponašanja nelinearnih i vrlo složenih prirodnih, tehničkih i organizacijskih sustava. Metodologija sustavne dinamike (prof. dr. J Forrester-MIT), razmjerno novije znanstvene discipline, u dosadašnjoj edukativnoj i dizajnerskoj praksi pokazala se kao djelotvorno sredstvo za znanstveno istraživanje problematike upravljanja, ponašanja, osjetljivosti, fleksibilnosti i osjetljivosti dinamike ponašanja mnogobrojnih sustava i procesa. U razdoblju od 1991. do 2003., prilikom izrade diplomskih radova, a posebno realizacijom i objavljivanjem rezultata znanstvenih istraživačkih radova profesora Visoke pomorske škole i Pomorskog fakulteta Sveučilišta u Splitu, koristila se sustavna dinamička kompjutorska simulacijska metodologija za modeliranje dinamike ponašanja većeg broja različitih nelinearnih pomorskih, brodarskih i brodskih elektroenergetskih, termodinamičkih, hidrauličnih, mehaničkih, pneumatskih i menadžerskih sustava i procesa. Svrha ovog rada jest pokazati uspješnost primjene sustavnodinamičkog simulacijskog modeliranja pri istraživanju dinamike ponašanja, jednog od složenijih pomorskih sustava i procesa, tj. “plinsko- turbinskog agregata”. Dvoosovinska plinska turbina kao i nekontaktni sinkroni generator bit će predstavljeni mentalno-verbalnim, strukturnim i matematičko-kompjutorskim modelima, te će se simulirati rad složenog brodskog pogonskog kompleksa.Simulation modelling, by means of System dynamics intensive use of modern digital computers, i.e. mass application of presently very cheap but very powerful PC\u27s at the same time, is one of the most appropriate and succesful scientific research methods of the complex, non-linear, natural, technical and organizational systems. The methodology for system dynamics, i.e. relatively recent scientific branch, has shown its efficiency in practice as a very suitable means for scientific research which includes management problems, behaviour, sensibility flexibility and behaviour dynamics of many systems and proceses. System - dynamics computer simulation methodology, for dynamic modelling behaviour of many different non-linear ship electrical, thermodynamic, hydraulic, mechanic and pneumatic systems, was used by the students as studying materials for their graduation at Maritime faculty - Split in the period from 1991. to 2002. The aim of the paper is to demonstrate the efficiency of application of this method in investigation of behaviour dynamics which is one of complex marine systems and proceses, i.e. "gas -turbine generators". Twin shaft gas turbine and non-contact synchronous generator will be presented with mental -verbal, structural, mathematical computers models and a complex marine propulsion will be simulated

The Dynamic Management Model of Marine Engineers Educational System

Ovim radom predstavljen je simulacijski model edukacijskog sustava brodostrojara u svrhu lakšeg upravljanja razvojem. On je rezultat početnog istraživanja na znanstvenom projektu "Računarski simulacijski model pomorskog edukativnog sustava Hrvatske". Modelom je opisana njegova dinamika i utjecaj na okolinu, na osnovi kojeg se mogu izraditi scenariji razvoja. Ovako izrađen model, moguće je, uz male dorade, primijeniti i na druge edukacijske sustave koji imaju sličnu strukturu. Iz navedenog je vidljiva važnost izrade modela cjelokupnog visokog školstva pomoraca, a samim tim i cjelokupnog projekta.The paper presents the simulation model of marine engineers educational system in order to facilitate the development management. The paper has been the result of the preliminary research work "Computer Simulation Model of Croatian Maritime Educational System". The model describes its dynamic and the effects on the environment. This model (with small adaptation) can be applied to other educational systems with similar structures. All the above mentioned emphasizes the necessity to create the higher school maritime educational model together with the entire project

System Dynamics Computing Simulation Modelling and Heuristic Optimization of the Port-Transshipment System

Sustavnodinamičko simulacijsko modeliranje je jedna od najprimjerenijih i najuspješnijih znanstvenih načina modeliranja dinamike složenih, nelinearnih, prirodnih, tehničkih i organizacijskih sustava. Sustavnodinamički modeli su u suštini kontinuirani modeli, jer se realiteti predstavljaju skupom nelinearnih diferencijalnih jednadžbi, tj. "jednadžbi stanja". Međutim, oni su istodobno i diskretni, jer im se osnovni vremenski korak računanja, tj. diskretizacije (uzorkovanja) "DT" određuje u potpunom skladu s "Teoremom o uzorkovanju" (Sampling Teorem) Shannona, Nyquista i Koteljnikova. Ovakav odabir osnovnog vremenskog koraka DT omogućuje kompjutorsko modeliranje kontinuiranih simulacijskih modela na digitalnom računalu, što je veoma primjereno za edukaciju studenata pomorstva, strojarstva i elektrotehnike, te za teoretsko i praktično trenažiranje inženjera brodskih procesa, jer im omogućuje, primjenom sustavdinamičkog pristupa, stjecanje novih znanja i vještina o složenoj dinamici ponašanja pomorskih sustava i procesa. Luka je kao čvorište sjecište raznih vrsta tereta te ima značajnu ulogu u procesu transporta, povezujući razne grane prometa u jedan jedinstveni sustav i formirajući na taj način transportni lanac koji je po tipu prekinut. Svrha ovog rada jest: pokazati uspješnost primjene sustavnodinamičkog simulacijskog modeliranja pri istraživanju dinamike ponašanja pretovarnog procesa u luci te pronalaženja optimalnog rješenja pretovara s obzirom na vrstu i opseg prometa tereta, pravce kretanja i dinamiku pristizanja i otpreme tereta.The System Dynamics Simulation Modelling and Optimisation Methodology is one of the most suitable and effective ways of dynamics modelling of complex non-linear, natural, technical and organisation systems. The System Dynamics Models are, in essence, continuous models because the realities are presented by the set of non-linear differential equations, i.e."equations of state". They are at the same time discrete models, because they used basic time step for counting i.e. discrete sampling DT, which value is determined in total accordance with "SAMPLING THEOREM" Shannon, Nyquista and Koteljnikov. With the choice of basic time step DT it is possible to do computer modelling of continuous simulation models on digital computer, which is very suitable for education of the marine students and engineers, because they can study complex dynamics behaviour of marine systems and process. Port is a place of interlace of different kinds of cargo, and it plays an important role in shipping process, connecting different types of traffic in one united system, and forms an interrupted traffic chain. The aim of this paper is: to show the efficiency of System Dynamics Simulation Modelling during the study of the dynamics behaviour of the port-transshipment system, and to find optimal solution for transshipment with regard to the type of the cargo and the size of the traffic of the cargo, direction and dynamics of arriving and shipping of the cargo

Artificial Neural Networks in Sensors Signals Processing within Marine Diesel Engine Process

Primjena novih tehnologija i tehnika u brodskim sustavima, posebice softverskih kao što su: neuronske mreže, ekspertni sustavi, neizrazita logika, genetički algoritmi, prepoznavanja uzoraka, fuzija informacija i sl., pruža nove mogućnosti glede obrade signala, upravljanja i dijagnostike brodskih procesa, te puni nadzor, upravljanje i vođenje broda kao jedinstvenog integriranog sustava, tj. ostvarenje ideje o inteligentnom brodu. U ovom radu se daje dio rezultata istraživanja [1] koji se odnosi na mogućnosti primjene umjetnih neuronskih mreža (ANN) u obradi senzorskih signala za potrebe sustava upravljanja i dijagnostike brodskih dizelskih procesa. Ilustrirana su dva karakteristična primjera: 1. estimacija signala brzine vrtnje brodskog dizelskog porivnog motora fuzijom informacija iz drugih senzora (za slučaj kvara senzora brzine); 2. detekcija promjene položaja brodskog telegrafa (zahtjeva s ručice) i obrada komande za brzinu odnosno snagu motora sukladno novom položaju ručice. Odabrane su i testirane najpovoljnije strukture ANN mreže, te ilustriran dio simulacijskih rezultata za navedene slučajeve.Application of new technologies on ship systems, especially software ones: neural networks, expert systems, fuzzy logic, genetic algorithms, pattern recognition, information fusion and so on, gives new signal processing, diagnostic and control possibilities and complete supervision and control of ship as fully integrated system - realisation of the idea of intelligent ship. This work presents a part of research results [1] which deals with artificial neural networks (ANN) possibilities in the area of sensors signals processing within control and diagnosis of marine diesel engine process. Two characteristic examples have been illustrated: 1. engine speed signal estimation (faulty speed sensor) by means of sensor information fusion; 2. engine telegraph position change detection (demand value) and speed command processing according to new engine telegraph position. The most appropriate network structures have been chosen and tested and some of simulation results have been given