12 Основы системного анализа и понятие модели; схема управляемой модели.
Понятие системы является одним из фундаментальных в современной науке. Так, под химической системой понимают совокупность происходящих физико-химических процессов и средств их реализации. Современный подход к решению технологических задач также основан на принципах системного анализа.
Модель – это объект (например, явление, процесс, система, установка), находящийся в отношении подобия к моделируемому объекту. Моделирование – исследование моделируемого объекта, базирующееся на его подобии модели и включающее построение модели, изучение ее и перенос полученных сведений на моделируемый объект. Таким образом, в основе моделирования лежит идея подобия.
Наблюдаемые воздействия могут быть контролируемые, но не регулируемые, то есть известные (измеряемые), но не изменяемые произвольно. Нерегулируемость части входов может быть связана с трудностью регулирования.
Контролируемые и регулируемые входы – это те воздействия, которые изменяют, чтобы управлять системой. Поэтому их обычно называют управляющими факторами или управлениями. Следует учесть, что контролируемые и регулируемые параметры не всегда могут быть управлениями системы. Например, активность цемента на железобетонных заводах является контролируемым и регулируемым параметром: состав бетона подбирается заводской лабораторией, исходя из активности конкретного цемента. Но как только он запущен в производство, активность цемента не может быть изменена.
13 Классификация моделей по в.А.Вознесенскому.
схема классификации
К модели детерминированных систем, относят такие, в которых все элементы взаимодействуют точно предвиденным способом, а случайные факторы ξ практически не влияют на течение процесса. В отличие от них модели стохастических систем подчиняются вероятностным законам. На поведение отдельных элементов таких моделей существенно влияют случайные входы.
Субстанциональные модели строят таким образом, чтобы их материал по своим свойствам был подобен материалу объекта. Например, для определения фактической прочности бетона в эксплуатируемой конструкции из нее выпиливают образец, который затем испытывают на прочность.
Структурные модели имитируют структуру или способ взаимодействия элементов объекта между собой.
Функциональные модели имитируют одну или несколько основных (определяющих функций объекта), например: известно что жесткость бетонной смеси является функцией концентрации С цементного теста в бетоне и истинного водоцементного отношения В/Сист.
Выявив опытным путем, вид функции f получают функциональную модель жесткости бетонной смеси.
К предметно-физическим относятся модели сохраняющие в основном природу явления. Примером может служить определение прочности бетона в конструкции выпиливанием из нее образцов являющихся одновременно и субстанциональными моделями.
Абстрактно-знаковые модели отражают взаимосвязь элементов системы с помощью дифференциальных или алгебраических уравнений, геометрических соотношений, логических операций и т.п. Частным случаем таких моделей являются математические модели широко применяемые в настоящее время. На сегодняшний день нет единой общепринятой классификации математических моделей. В различных областях их применения вводятся различные классификационные признаки.