Составление формального описания объекта моделирования (функции)

Цель – получение исследователем формального представления алгоритмов поведения компонент сложной системы и отражение вопросов их взаимодействия между собой. При составлении формального описания модели исследователь использует тот или иной язык формализации. В зависимости от сложности объекта моделирования и внешней среды могут использоваться при вида формализации: аппроксимация явлений функциональными зависимостями, алгоритмическое описание процессов в системе, смешанное представление в виде последовательности формул и алгоритмических записей.

В зависимости от выбранного способа организации модели используются свой язык формализации и своя методика составления формального описания объекта имитации. Каждый из способов имеет свою специфику реализации. Описания одной и той же имитационной модели для каждого способа имитации существенно отличаются друг от друга.

После составления формального описания объекта моделирования приступают к его проверке. Это первая проверка достоверности будущей модели сложной системы в процессе моделирования. Для обеспечения контроля правильности функционирования модели вводятся классические модели, достоверность которых доказана. Они фигурируют в модели в виде составных частей. На вход таких моделей поступают данные, вычисляемые в других частых модели, достоверность которых проверяется. Если результат работы классической модели окажется недостоверным, то считают, что предшествующая часть формального описания системы также недостоверна.

В ходе проверки достоверности модели необходимо ответить на следующие вопросы:

• Позволяет ли модель решить поставленные задачи моделирования?

• Насколько полна предложенная схема модели?

• Отражает ли она фактическую последовательность развития процессов в реальной системе?

Необходимо провести анализ каждой функции модели и убедиться, что она нашла свое отражение в формальном описании системы. Если уравнения получены на основании анализа опытных данных, необходимо провести выборочную проверку согласования уравнений с исходной информацией, по которой они получены. Для уравнений полученных теоретическим путем, необходимо провести вычисления в некоторых контрольных точках с целью определения приемлемости результатов. Для дополнительной проверки уравнений желательно провести анализ размерностей и масштабов переменных системы.

Важно правильно выбрать вычислительные средства, которые обеспечили бы исследователю легкость программирования, минимальные затраты на моделирование, доступность ЭВМ, быстрое получение результатов. Конкретные рекомендации по выбору ЭВМ и математического обеспечения моделирования предоставить трудно.

Результатом этапа является проверенное формальное описание исследуемой системы на выбранном языке формализации.

Составление описания имитационной модели

Как только средства реализации и тип ЭВМ выбраны, исследователь приступает к этапу преобразования формального описания имитационной модели. Сюда входят следующие вопросы реализации модели: декомпозиция объекта на составляющие и формирование элементов модели; отработка вопросов синхронизации частей компонент модели друг с другом в модельном времени; организация сбора статистики; задание начальных условий моделирования, планирование процесса имитации отдельных вариантов системы; проверка окончания моделирования; обработка результатов имитации. Все эти действия являются трудоемкими и ответственными, их успешное выполнение зависит от опыта и интуиции исследователя. Результатом этапа является описание имитационной модели сложной системы.