Сущность и особенности имитационного моделирования
Виды мат моделей: 1. аналитические (формулы, отражающие зависимость между показателями) 2. имитационные ( п.с. программу для ЭВМ, позв проводить машинные эксперименты)
ИМ используются в случае: 1. сложности исследуемого процесса, 2. нелинен хар-ра зав-ей 3. стохастического хар-ра параметров 4. сложности эксперимента
ИМ- целенаправленные серии многовариантных исследований, проводимых на комп с исп-ем мат моделей. Виды ИМ: 1. область использования ( для исследований – на стадии проектирования системы, для управлении – на стадии эксплуатации) 2. с позиции исп-ия комплексной технологии: ИМ иногда представляются в виде обычных итерационных вычислений, выполненных с помощью программ; ИМ рассматривается как разновидность аналогового моделирования, реализуемого с помощью наьора мат моделей и технологий программирования, позволяющих с использованием процессов- аналогов воспроизвести в памяти комп поведение реального объекта, в том числе выполнить оптимизацию параметров.
ИМ – специальный программный комплекс, позв имитировать деятельность сложного объекта, запускает в памяти комп параллельные взаимодействующие вычисл процессы, кот явл по своим временным и пространственным параметрам аналогами реальных процессов. Отражают большое число параметров, а также логику и закономерности изменения объекта в пространстве и во времени. Особый класс моделей – это имитационное динамическое моделирование ( Дж. Форрестер, DYNAMO) Основан на идеях динамического программирования, имитируется не только поведение системы, но и внутрисистемные связи.
Недоставки ИМ:
Затраты машинного времени, памяти копм и т.д. следовательно целесообразно построение имит аналоговых моделей.
1.2 Свойства и области применения им
Области применения ИМ: 1. Изучение проблем кровообращение 2. при проектировании технических систем 3. стратегическое планирование, управление запасами 4. проблемы массового обслуживания населения 6. решение ДУ
Свойства :
1,3 Этапы имит моделирования
1. определение системы ( вход, выход, стр-ра, ф-ии, связи и т.д.)
2. создание модели,т.е. построение ФСП 3. подготовка исх данных 4. построение имит алгоритма 5. трансляция 6. оценка адекватности или точности модели 7. стратегическое планирование экспериментов для получения необ информации 8. тактическое планирование, т.е. определение способа проведения каждой серии эксперимента 9. экспериментирование 10. проверка адекватности или точности модели ( либо путем сравнения полученных данных с ожидаемыми (верификация ) или с имеющимися статистическими данными) 11. интепритация полученных результатов 12. Реализация, т.е. практическое использование 13. документирование всех работ на всех этапах.
1.4 Фсп и моделирующий алгоритм
Схема разрабатывается в результате структуризации модели, сост из неск модулей, связанных между собой. Структуризация требуется для определения сложности ситемы, т.к. отдельные составные части объекта могут моделироваться разными технологиями
Схема состоит из: 1. управляющей блок-схемы 2. описания каждого модуля 3. описания правил передачи управления 4. описания всех искомых переменных и исследуемых зависимостей 5. системы времени
ДСЧ – датчик случайных чисел или модель случайных входов. Генерирует последовательность СЧ или событий. Модель входа генерирует последовательность неслучайных параметров. Модель выхода обеспечивает накопление, обработку и анализ множества полученных выходных значений. Модель обратной связи позволяет по результатам моделирования изменять значение управляемых переменных, реализуя ф-ии стратегического планирования. ( Ek) В случае оптимизации по критерию Ek модель вычисляет значение выходных характеристик W.