Госэкзамен. Кафедра 29 / Технологии создания схемотехнических проектов и Моделирование систем / Моделирование систем / Планирование имитационных экспрериментов(5)

Планирование имитационных экспрериментов

Теория планирования экспериментов расскрывает следующие вопросы:

1. как следует организовать эксперимент, чтобы наилучшим образом решить поставленную задачу;

2. как следует обрабатывать результаты экспреримента, чтобы получить, максимальное количество информации об исследуемом объекте;

3. какие обоснованные выводы можно сделать об исследуемом объекте по результатам эксперимента.

Одной из основных задач эксперимента является выявление взаимосвязей между входными и выходными параметрами объекта и представление их в количественной форме в виде математической модели.

Фактор – входной параметр, который оказывает влияние на объект и может быть измрен. Каждый фактор имеет область определения.

Пассивный эксперимент – исследователь не имеет возможности влиять на изучаемы объект. Следовательно, задача сводится к оптимальной организации поссивного сбора информации.

Активный эксперимент – есть возможность воздействовать на ход процесса и возможность выбора в каждом опыте тех уровней факторов, которые представляют интерем.

Рассмотрим планирование факторного эксперимента на примере простой линейной полиномиальной модели. В данном случае используется только 2 уровня факторов.

Если число факторов известно, то можно найти число опытов, необходимых для реализации всех возможных сочетаний уровней факторов – N=2^K, где K – число факторов, 2 – число уровней.

N опыта	x1	x2	y
1	-	-	y1
2	-	+	y2
3	+	-	y3
4	+	+	y4

Последнее сладаемой – взаимное влияние факторов.

С ростом числа опытов число возможных взаимодействий резко увеличивается.

При построении модели системы широко используют декомпозицию, которая позволяет достроение полной модели заменить отдельными моделями, допускающие независимую разработку и исследование.

При этом стоит учитывать, что декомпозиция приводит к появлению новых характеристик, наличие котрых заранее не предполагалось. Но часть этих величин можно исключить или пренебречь (если считается, что они не оказывают значительного влияния на ход процессов, исследуемых с помощью модели).

Удаление некоторых элементов (например, элементов, отвечающих за описание взаимодействующего с системой «потребителя») следует отразить при конструировании критерия интерпретации результатов.

Часть элементов заменяется внешними воздействиями.

Оставгиеся элементы группируются в блоки, автономное функционирование которых хорошо изучено.