1. Выбор структуры модели.

X Y

h ( ^. )

h (^. ) - некое преобразование (может представлять семейство функций операторов и функционалов)

Наша задача выбрать конкретный вид из этого семейства.

Каким образом мы можем выбирать:

1). Изучаем закон, по которому функционирует объект, описанный в виде функции, оператора, функционала и его то мы и используем.

В тех случаях когда, законы нам известны, мы ими пользуемся, а если не известны, то мы прибегаем к системному подходу.

2). Суть системного подхода: в теории систем существуют такие преобразователи функции, операторов, функционалов, которые способны описать любое природное явление.

Пользователю остается только выбрать такое преобразование, которое наиболее точно описывает наше явление. Эти модели получили название кибернетические модели, а сам подход получил название кибернетического подхода.

Данные кибернетические модели работают, как правило, только в узком спектре существования данных природных объектов. Под узким спектром понимается:

- малые интервалы времени;

- малые изменения величин;

- большие пространственные масштабы.

На данном этапе структурного синтеза модели речь идет о выборе конкретного вида преобразователя.

ПРИМЕР: существуют динамические модели мировой экономической системы, существуют динамические модели мирового океана, климата. Эти модели есть конкретные системы интегральных и дифференциальных уравнений. Конкретный подбор этих уравнений и есть структурный синтез.

Вид наших математических объектов и связи между ними это есть структура нашего объекта.

Y = C₀ + C₁X + C₂V (Пример) это и есть структура нашего объекта

Структура характеризуется такими понятиями как линейность – нелинейность, статичность –динамичность, детерминированность – случайность, дискретность – непрерывность.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛИ

(или процесс идентификации модели)

После того как мы выбрали структуру модели и каждой модели есть свой набор параметров, который мы не знаем. Т.е. встает задача, на основе экспериментов над нашим объектом управления и над нашей кибернетической моделью вычислить или оценить конкретные значения параметров, которыми мы и будем описывать нашу модель.

Суть процесса: Подаем некое входное воздействие на объект и на модель и смотрим отклики. Варьируем параметры модели, что бы Y было похоже на Y^* .

а в

X_i ОУ Y

X_i F( ) Y*

~ а в

Если Y похоже Y^* то параметры а и в принимаем за параметры модели. Этот процесс называется процессом идентификации.

Для природных объектов мы ограничены возможностью экспериментом над ней, то есть диапазоном изменения Х, но зато и может быть много разного типа.

Зато на модель у нас никаких ограничений нет.

Процесс идентификации требует проведения огромного количества экспериментов, поэтому встает задача минимизации их количества – 2 ая сложность.

Этот процесс уменьшения числа экспериментов и называется планированием экспериментов.

СИНТЕЗ УПРАВЛЕНИЯ

Управление представляет из себя тоже семейство преобразований.

V = j (I, Z^*)

Из этих преобразований нужно выбрать такое управление, которое обеспечит максимальную эффективность, максимальные значения критерия качества.

Задача управления : поиск такого алгоритма управления, при котором критерий качества будет иметь максимальное значение – т.е. задача оптимизации.