На какие условия следует обратить при выборе модели?




Расчетно-практическая

Работа №1

 

Дисциплина:

МОДЕЛИРОВАНИЕ

СИСТЕМ И ПРОЦЕССОВ

(кафедры № 6)

 

Тема №1: Принципы построения моделей и их классификация

 

Студент: Ковалев С.А.

Курс: 5 группы: № 485

 

Лектор: д.т.н. профессор Куклев Е.А.

Ассистент: к.т.н. доцент Байрамов А.Б.

 

 

Санкт-Петербург

– 2012 –

Что такое система (определение), элемент системы, подсистема?

 

Системой называется совокупность взаимосвязанных и

взаимодействующих элементов Si, т.е.

 

S' = {Si'| Условие}

 

где i – порядковый номер элемента, штрих (') обозначает, что здесь

рассматривается некоторая первичная или исходная часть наблюдаемого

явления.

Результаты преобразования описаний первичного явления трактуются c

учетом степени достоверности описаний или точности как модель системы S'

и индекс (значок (')) не используется. Элементами Si' или Si системы могут

быть некоторые части системы в виде выделенных групп элементов,

образующих "подсистемы". Так что Si - это также и подсистемы SiÎ S'.

В системе осуществляется преобразование воздействий сигналов или

сообщений, которые связывают элементы. Таким образом, по обозначению

система – множество элементов с дополнительными условиями,

характеризующими функционирование или существование системы или

подсистемы.

Подсистема - набор элементов, представляющих автономную внутри системы область.

 

Что такое системный подход?

 

Системный подход - это направление исследования объекта с разных сторон, комплексно. При системном подходе в рамках моделирования систем необходимо прежде всего четко определить цель моделирования. Необходимо помнить, что невозможно полностью смоделировать реально функционирующую систему (систему-оригинал), а необходимо создать модель (систему-модель) под поставленную проблему при решении конкретной задачи. В конечном итоге моделирование должно адекватно отражать реальные процессы поведения исследуемых систем. Одной из целей моделирования является ее познавательная направленность. Выполнению этой цели способствует правильный отбор в создаваемую модель элементов системы, структуры и связей между ними, критерия оценки адекватности модели. При таком подходе упрощается классификация реальных систем и их моделей.

 

 

Дать определение модели системы. Что такое модель?

 

Модель (от латинского modulus — мера, образ, образец) - это, образ или

прообраз системы-оригинала, используемый при заданных условиях в качестве системы-заменителя, отражающей основные закономерности оригинала.

По каким аспектам и признакам классифицируются модели?

 

Структурная модель выбирается исходя из того, что должно быть

сделано, и показывает взаимоотношения между элементами прототипа

(преимущественно в статике). Схема организации управления отраслью и

принципиальная схема бортовой вычислительной системы являются

примерами структурных моделей.

 

Функциональная модель тесно связана со структурой и строится исходя

из того, что может быть сделано, и рассматривает отношения между

системами в динамике. Примерами могут служить

модель акустической системы в виде колебательного контура, временная

диаграмма работы системы передачи сигналов данных.

 

Что такое аналитические и имитационные модели?

В чём состоит сущность и различие аналитических и имитационных

Моделей?

 

Аналитическая модель - формула, представляющая математические зависимости в экономике и показывающая, что результаты (выходы) находятся в функциональной зависимости от затрат (входов). В самом общем виде ее можно записать так: U = f(x), где x — совокупность (вектор) выходов; f — зависимость, которая записана в виде математической функции.

В моделях оптимизационных (а их большинство в экономико-математических исследованиях, в исследовании операций и т. д.) отыскивается такой вектор переменных x, при котором критерий, характеризующий качество функционирования системы (обычно это скаляр, а не вектор) получает наибольшее или наименьшее значение (либо вообще достигает какого-то желательного уровня). Это записывается, напр., для первого случая (максимизации) так:

 

u = f (x, y) → max.

 

Здесь y — вектор переменных, не поддающихся управлению, но влияющих на u; f — функция, задающая отношения между всеми указанными величинами.

 

Имитационные модели представляют собой, как правило изоморфное

отображение, исходной системы в некоторое описание в виде алгоритмов

программы, структуры данных, отображающих процесс функционирования

системы или ее композиционные свойства. Такие модели могут быть и не

ориентированы на машинную имитацию.

Преимуществом имитационных моделей по сравнению с аналитическими является возможность решения вероятностных задач большой сложности. В рамках имитационного подхода задача оптимизации ставится не всегда из за большой трудоемкости. Факторами, ограничивающими применение имитационных моделей, являются высокая трудоемкость разработки алгоритмов и программ для получения частных решений; большие затраты машинного времени в процессе прогона модели на ЭВМ.

 

 

На какие условия следует обратить при выборе модели?

В основу построения моделей полагают принципы реализуемости и

завершенности, независимости реализации от материальной среды,

оптимальности и соответствия, конструктивной целостности.

Принцип реализуемости и завершенности предполагает, что по модели,

которая удовлетворяет заданным требованиям, можно построить реальную

систему. Система может быть выполнена с использованием имеющихся у

исследователя материальных средств (например, интегральных схем,

микропроцессоров и т. п.). Чтобы система оказалась наилучшей, необходимо

правильно выбрать целевую функцию и ограничения, учитывающие

противоречивые тенденции в анализе проблем, взятых в виде целостной

совокупности.

Конструктивная целостность подчеркивает, что модель состоит из

предикатов, которые могут быть реализованы на практике.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: