Interaktivní simulační prostředí frameworku SmartCGMS

Na katedře už delší dobu vyvíjíme framework SmartCGMS, který používáme pro analýzu jednorozměrných signálů (např. pro léčbu cukrovky). V současné době používáme uzavřené "úplné" prostředí pro návrh simulačních scénářů. Cílem tohoto zadání je vytvořit takové interaktivní prostředí, které by framework SmartCGMS ovládalo bez nutnosti znát všechny jeho komponenty.

Například můžeme chtít implementovat podporu pro:
- Lotka-Volterra model predátor-kořist ( https://teaching.smp.uq.edu.au/scims/Appl_analysis/Lotka_Volterra.html - zde si všimněte třeba i simulačního prostředí)
- SIR model a jiné epidemiologické modely
- farmakokinetické modely absorpce látek
- a další...

Vaším úkolem by bylo takové prostředí navrhnout a implementovat jej. SmartCGMS je psaný v jazyce C++, takže určitá minimální část by musela v C++ být psaná. Jako frontendovou technologii můžete zvolit takřka cokoliv, ale bude určitě potřeba, aby byl tento simulátor přenositelný mezi platformami (určitě dominantní desktopové - MS Windows, GNU/Linux, macOS). Mobilní zařízení není nutné podporovat. Osobně si dovedu představit například: webový front-end s Flaskem jako middleware; Electron; .NET MAUI; ... Konkrétní technologie však nechám na Vás.

Rámcové zadání:
1. Seznamte se s problematikou simulace, s frameworkem SmartCGMS a jeho programátorským rozhraním
2. Analyzujte dostupná prostředí pro simulaci modelů, které jsou typicky vyjádřeny pomocí diferenciálních rovnic (např. Lotka-Volterra model, SIR modely a jiné)
3. Navrhněte interaktivní prostředí, které bude využívat framework SmartCGMS jako simulační engine
4. Implementujte toto prostředí jako přenositelnou aplikaci, implementujte sadu názorných příkladů pro demonstraci funkcí
5. Otestujte implementované řešení, zhodnoťte dosažené výsledky