Декомпозиція системи

При побудові блокової моделі ми розділяємо її функції на логічні підфункції з більше високим рівнем деталізації. Кожна модель може бути розділена на блоки, а блоки - на підблоки. Цей процес ділення блоків на підблоки триває до необхідного рівня деталізації опису системи. Таким чином, модель функціонально підрозділяється на підмодели. Використовуючи сучасні мови програмування, можна одержати модель, максимально наближену до досліджуваної системи (як у структурному, так й у термінологічному відношенні). Підблоки відбивають у моделі подальший поділ на елементи й відповідно називаються SЕРАRАТО, ЕМКОСТ1 та інші.

Далі з'ясовується, які класи об'єктів повинні перебувати в моделі і яких параметрах кожний з них характеризується; вибираються вхідні й вихідні змінні. Звичайно вихідні змінні моделі вибрати неважко, тому що вони визначаються вже в процесі формулювання цілей моделювання. Чим менше вхідних змінних, тим легше процес моделювання. Однак, якщо вхідних змінних занадто мало, модель може стати неадекватної реальності, якщо занадто багато, - через недостатній об'єм пам'яті ЕОМ або складності обчислювальних процедур машинна* імітація виявляється нереалізованою.

Якщо деякі спочатку обрані підсистеми виявляються надмірно складними, кожну з них розчленовують (зі збереженням зв'язків) на кінцеве число більше дрібних підсистем нижнього рівня. Процедуру розчленовування підсистем продовжують до одержання таких підсистем, які в умовах даної задачі будуть визнані досить простими й зручними для безпосереднього математичного опису. Підсистеми, не підмети подальшому розчленовуванню, є, як це сказано вище, елементами складної системи. Таким чином, у загальному випадку складна система є багаторівневої, що складається із взаємозалежних елементів, поєднуваних у підсистеми різних рівнів.

Використання поняття багаторівневої системи істотно розширює можливості формального опису й моделювання об'єктів матеріального світу. При цьому об'єкти великої складності стають предметом системного аналізу, точного математичного розрахунку. Вони можуть бути піддані (за допомогою ЕОМ) різним кількісним дослідженням.

Подання досліджуваного об'єкта у вигляді багаторівневої конструкції з елементів звичайно називають структуризацією об'єкта. Структуризація - перший крок на шляху формального опису складної системи. Інші необхідні кроки пов'язані з формалізацією елементів системи й взаємодій між ними. У структурованій системі об'єктами матеріального світу є тільки елементи.

При декомпозиції складних промислових систем зручно розчленовувати їх на типові елементи, у яких протікають подібні між собою технологічні процеси. Для виділення типових елементів (процесів) і визначення їхньої природи використають кілька основних критеріїв:

• спільність математичного опису (моделі) процесів, тобто ідентичність матеріальних та енергетичних зв'язків. Така спільність моделі враховує фізико-хімічні особливості процесів;

• спільність апаратурно-технологічного оформлення процесів, що відбиває їхнє цільове призначення й умови реалізації;

• спільність особливостей автоматичного керування, що пов'язана із природою процесів.