- •1) Понятие модели системы
- •2) Сущность системного подхода к моделированию систем па эвм
- •3) Характерные черты машинной модели
- •4) Классификационные признаки видов моделирования систем
- •5) Метод статистического моделирования на эвм.
- •6) Зависимые и независимые переменные в модели объекта
- •7) Типовые схемы при моделирования сложных систем и элементов
- •8) Условия и особенности использования при разработке моделей систем различных типовых схем
- •10) Основные принципы построения моделирующих алгоритмов процессов функционирования систем.
- •9) Понятие концептуальной моделью системы
- •11) Схемы, используемые при разработке алгоритмического и программного обеспечения машинного моделирования
- •12) Техническая документация, оформляемая по каждому этапу моделирования системы
- •13) Сущность метода статистического моделирования систем
- •14) Способы генерации последовательностей случайных чисел, используемые при моделировании.
- •15) Методы проверки (тестирования) качества генераторов случайных чисел.
- •16) Способы генерации последовательностей случайных чисел с заданным законом распределения на эвм
- •17) Языки имитационного моделирования. Архитектура, основные требования, группы языков моделирования дискретных систем
- •18) Особенности машинного эксперимента
- •19) Виды факторов в имитационном эксперименте с моделями систем
- •20) Полный факторный эксперимент
- •21) Сущность методов фиксации и обработки результатов при статистическом моделировании систем на эвм
- •24) Синхронный и асинхронный моделирующие алгоритмы q-схем.
- •25) Суть структурного подхода при моделировании систем на базе n-схем
- •26) Особенности использования языков имитационного моделирования на базе n-схем
- •27) Особенности формализации процессов функционирования систем на базе а-схем
- •28) Информационная модель системы.
- •29) Эволюционные модели систем
- •30) Модели для принятия решения
13) Сущность метода статистического моделирования систем
На этапе исследования и проектирования систем при построении и реализации машинных моделей (аналитических и имитационных) широко используется метод статистических испытаний (Монте-Карло), который базируется на использовании случайных чисел, т. е. возможных значений некоторой случайной величины с заданным распределением вероятностей.
Статистическое моделирование представляет собой метод получения с помощью ЭВМ статистических данных о процессах, происходящих в моделируемой системе. Для получения представляющих интерес оценок характеристик моделируемой системы S с учетом воздействий внешней среды Е статистические данные обрабатываются и классифицируются с использованием методов математической статистики/
сущность метода статистического моделирования сводится к построению для процесса функционирования исследуемой системы S некоторого моделирующего алгоритма, имитирующего поведение и взаимодействие элементов системы с учетом случайных входных воздействий и воздействий внешней среды Е, и реализации этого алгоритма с использованием программно-технических средств ЭВМ.
14) Способы генерации последовательностей случайных чисел, используемые при моделировании.
Рассмотрим возможности и особенности получения последовательностей случайных чисел при статистическом моделировании систем на ЭВМ. На практике используются три основных способа генерации случайных чисел: аппаратный (физический), табличный (файловый) и алгоритмический (программный).
1. Аппаратный способ. При аппаратном способе случайные числа вырабатываются специальной электронной приставкой (генератором или датчиком случайных чисел), служащей в качестве одного из устройств компьютера. В качестве физического эффекта, лежащего в основе таких генераторов СЧ, используются шумы в электронных и полупроводниковых приборах, явления распада радиоактивных элементов и т.д.
Достоинства аппаратного способа: сравнительно небольшие затраты вычислительных ресурсов; запас СЧ не ограничен.
Недостатки аппаратного способа: отсутствует возможность проверки, а значит гарантии качества случайной последовательности во время моделирования; невозможно получить одинаковые последовательности СЧ; необходимо дополнительное устройство, стабильность работы которого должна обеспечиваться.
Аппаратный способ на практике используется редко.
2. Табличный способ . Случайные числа оформлены в виде таблицы в оперативной памяти или на внешнем носителе.
Достоинства табличного способа: можно воспроизвести последовательность СЧ.
Недостатки табличного способа: запас чисел ограничен; вычислительные ресурсы используются неэффективно, т.к. необходимо постоянное обращение к внешней или оперативной памяти и таблица занимает место в памяти.
Табличный способ также редко используют.
3. Алгоритмический (программный) способ. Случайные числа формируются на компьютере с помощью специальных алгоритмов и реализующих их программ. Каждое СЧ вычисляется программой по мере возникновения потребности при моделировании системы на компьютере. Алгоритмический способ наиболее распространен.
Достоинства программного способа: возможность многократного воспроизведения последовательностей; не требуются специальные устройства.
Недостатки программного способа: погрешность в моделировании непрерывных распределений СЧ, вследствие того, что компьютер оперирует с n – разрядными числами (т.е. дискретными); периодичность последовательностей СЧ, возникающую в силу их алгоритмической природы; сравнительно большие затраты вычислительных ресурсов.