1.Основные термины и понятия

Моделирование - это изучение реальной системы (оригинала) путем замещения ее новым объектом (моделью), имеющим с ней определенные объектные соответствия и позволяющим прогнозировать ее функциональные особенности.

Процесс моделирования включает несколько этапов:

1 Постановка задачи и определение свойств реального объекта, подлежащих исследованию.

2 Констатация затруднительности или невозможности исследования реального объекта.

3 Выбор модели, хорошо фиксирующей основные свойства объекта с одной стороны и легко поддающейся исследованию с другой. Модель должна отражать основные свойства объекта и не должна быть громоздкой.

4 Исследование модели в соответствии с поставленной целью (проведение экспериментов).

5 Проверка адекватности объекта и модели. Если нет соответствия, то необходимо повторить первые четыре этапа.

6 Окончательный выбор модели.

Таким образом, моделирование состоит в выявлении основных свойств исследуемого процесса, построении моделей и их применении для прогнозирования поведения натуры. Критерием правильности моделирования является практика.

Цели моделирования:

- обоснование достоверности математических описаний;

- получение функциональных связей между величинами;

- сравнение конечного числа стратегий решения индивидуальной проблемы, т.е. ответ на вопросы: что будет, если...?;

- идентификация моделируемой системы;

- оптимизация модели. Выбор целевых функций;

- применение моделирования для обучения и тренировки.

Оригинал - объект, определенные свойства которого подлежат изучению методом моделирования

Оригинал - замещаемый (моделируемый) объект

Модель - это вспомогательный объект позволяющий отображать, оценивать, рассчитывать и замещать оригинал

Модель - это заместитель оригинала, позволяющий изучить или фиксировать некоторые свойства оригинала.

Система – целенаправленное множество взаимосвязанных объектов любой природы, совокупность компонентов, которая рассматривается, как единое целое и организована для решения определенных функциональных задач.

Подсистемы - относительно самостоятельные части системы, функционально связанные между собой.

Элемент - компонент системы, принимаемый в данной постановке задачи как неделимый на более мелкие составляющие.

Явление - совокупность процессов, сопутствующих работе системы и проявляющихся в виде изменений состояний или режимов этой системы.

Режим - состояние системы, определяющееся множеством различных процессов и зависящее от собственных параметров системы и параметров возмущающих воздействий. Режим бывает переходным и установившимся.

Процесс - закономерное последовательное изменение относительно самостоятельной группы параметров режима, называемой параметрами процесса.

Внешняя среда – множество существующих вне объекта элементов, оказывающих влияние на исследуемый объект.

Существуют классический и системный подходы к решению задач моделирования.

Классический подход

Р

ис.1 Схема, используемая при классическом подходе

Суть метода заключается в следующем: реальный объект, подлежащий исследованию, разбивается на отдельные компоненты Д_i, и выбираются определенные цели формирования отдельных компонентов модели. Затем, на основе исходных данных, создаются компоненты модели, совокупность которых с учетом их взаимоотношений объединяется в модель.

Можно отметить две отличитель­ные стороны классического подхода: наблюдается движение от частного к общему, создаваемая модель (система) образуется путем суммирования отдельных ее компонент и не учитывается возник­новение нового системного эффекта.

Классический подход используется для моделирования относительно простых систем (например, САУ).