
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1 структурно-параметрическое моделирование систем
- •Теоретическое введение
- •Задание и порядок выполнения
- •Параметры биосырья (молока):
- •На базе статистических данных по формуле (1-1) сформирована матрица корреляционных коэффициентов связей между параметрами состояния системы (таблица 1.2). Матрица коэффициентов корреляции Rij
- •Матрица коэффициентов регрессии Pij
- •Матрица безразмерных характеристик связей Cij
- •Вопросы для самопроверки
- •Литература
- •Лабораторная работа № 2 идентификация аномальных состояний большой системы
- •Теоретическое введение
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Варианты графов системы [2]
- •Вводится вектор текущих относительных отклонений x1,…,xn в виде
- •Ситуационная матрица аномального состояния системы Sij
- •Вопросы для самопроверки
- •Вопросы для самопроверки
- •Требования к отчету
- •Литература
- •Лабораторная работа № 4 статистическое моделирование производственных систем
- •Теоретическое введение
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Контрольные задания для самопроверки
- •Программа
- •Требования к отчету
- •Литература
- •Лабораторная работа № 5 универсальная система имитационного моделирования simplex 3
- •Теоретическое введение
- •Компоненты модели, описываемые на объектно-ориентированном языке, объединяются в иерархические модели различной сложности структурными компонентами вышестоящего (верхнего) уровня.
- •Порядок выполнения работы
- •5.2. Общий порядок подготовки и проведения эксперимента с моделью в имитационной системе Simplex3
- •Изучить диалоговый интерфейс имитационной системы.
- •Изучить общий порядок подготовки модели
- •Внешние функции (External functions).
- •При этом в окне содержания появляется таблица с перечислением компонентов и версий. В рассматриваемом примере в окне появляются три
- •Для этого:
- •1). Выделить директорию priv и в ее контекстном меню задать команду New library…(создать новую библиотеку) и ввести имя новой модели.
- •5.2.4. Диалоговый интерфейс подготовки и проведения эксперимента с моделью в имитационной системе Simplex3
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Требования к отчету
- •Литература
- •Для описания непрерывных процессов в каждом случае требуется дифференциальное уравнение. В комбинированных моделях дифференциальные уравнения могут дополняться дискретными событиями.
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Требования к отчету
- •Литература
- •Лабораторная работа № 7 многомерные массивы в моделировании параметрических полей
- •Теоретическое введение
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Вопросы для самопроверки
- •Литература
- •38 # Конец обслуживания
- •Листинг 8.1. Mdl- описание модели Queue
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Варианты заданий*
- •Пример выполнения задания По заданному описанию построить и реализовать в универсальной имитационной системе Simplex3 mdl- модель сборочного конвейера.
- •Вопросы для самопроверки
- •Требования к отчету
- •Литература
- •Объектно-ориентированное моделирование систем
- •Теоретическое введение
- •Листинг 9.1. Базисный компонент Sun
- •Листинг 9.2. Базисный компонент Lake
- •Листинг 9.3. Компонент верхнего уровня Задание и порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Требования к отчету
- •Литература
- •Лабораторная работа № 10 многокомпонентная иерархическая модель
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Требования к отчету
- •Литература
- •Лабораторная работа № 11 собственные функциональные компоненты
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Требования к отчету
- •Литература
- •Лабораторная работа № 12 внешние с-функции и с- процедуры
- •Теоретическое введение
- •Листинг 12.1. Модель QueueExp
- •Листинг 12.2. С-функция для вычисления экспоненциально распределенных случайных чисел
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Требования к отчету
- •Литература
- •Задание и порядок выполнения работы
- •Вопросы для самопроверки
- •Требования к отчету
- •Литература
- •Лабораторная работа № 14 мультиагентное моделирование систем в simplex 3
- •1. Теоретическое введение
- •2. Общее задание и порядок выполнения работы
- •3. Возможные варианты заданий
- •3.1. Моделирование маркетинговых ситуаций
- •3.2. Моделирование учебного процесса
- •3.4. Мультиагентное моделирование биологических систем
- •3.4.2. Имитационное моделирование динамического развития колоний и популяций микроорганизмов.
- •3.5.5. Объектно-ориентированное моделирование и имитация экологической системы.
- •4. Пример выполнения работы
- •И накопления знаний
- •В циклах учебного процесса
- •В цикле учебного процесса
- •Требования к отчету
- •Литература
- •Структурно-параметрическое описание технологических систем
- • Технологические режимы и параметры производства творога
- •Результаты наблюдений процесса производства кисломолочного продукта (ряженки жирностью 2,5%)
- •Корреляционная матрица тесноты связей между параметрами технологической системы производства ряженки жирностью 2.5%
- •Технологической системы производства ряженки жирностью 2.5%
- •Матрица безразмерных оценок множественной регрессии для технологической системы производства ряженки жирностью 2.5%
- •Пример ситуационной модели состояния технологической системы производства ряженки жирностью 2.5%
- •Результаты наблюдений процесса изготовления сметаны жирностью 15%
- •Корреляционная матрица тесноты связей между параметрами технологической системы производства сметаны жирностью 15%
- •Регрессионная матрица характера связей между параметрами технологической системы производства сметаны жирностью 15%
- •Безразмерная регрессионная матрица характеристик связей между параметрами технологической системы производства сметаны жирностью 15%
- •Пример ситуационной модели состояния технологической системы производства сметаны жирностью 15%
- •Результаты наблюдений процесса производства нежирного диетического творога
- •Регрессионная матрица характера связей между параметрами технологической системы производства нежирного диетического творога
- •Безразмерная регрессионная матрица характеристик связей между параметрами технологической системы производства нежирного диетического творога
- •Пример ситуационной модели состояния технологической системы производства нежирного диетического творога
- •Общий порядок создания пользовательского интерфейса с помощью внешней программы.
- •1. Создание пользовательского интерфейса с помощью внешней программы.
- •Межвидового взаимодействия.
- •2. Создание процедуры на языке edl, реализующей запуск пользовательского интерфейса и передачу исходных данных переменным модели сводится к следующему.
- •Листинг 1. Описание ввода исходных данных на языке Simplex-edl
- •4. Просмотр результатов моделирования.
Вводится вектор текущих относительных отклонений x1,…,xn в виде
0.38; 1.22; 0.22; -0.63; 0.77; 0.24; 0.29; -1.91; 1.30; 1.69; 0.85
и по (2-1) составляется ситуационная матрица аномального состояния системы в заданном параметрическом пространстве, фрагмент которой представлен в таблице 2.2.
Ситуационная матрица аномального состояния системы Sij
Таблица 2.2
x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10 x11
-0.379 |
0.000 |
0.043 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
-1.410 |
0.000 |
-0.178 |
0.000 |
0.000 |
1.217 |
0.000 |
0.000 |
0.531 |
0.000 |
0.000 |
-0.952 |
-0.289 |
0.000 |
0.000 |
0.078 |
0.000 |
0.224 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
-0.812 |
0.000 |
0.000 |
0.036 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
-0.628 |
0.000 |
0.001 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.932 |
0.000 |
0.000 |
0.768 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
-0.288 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.376 |
0.000 |
0.236 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.291 |
0.000 |
-0.672 |
0.094 |
0.000 |
0.007 |
0.059 |
0.001 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
-1.908 |
-0.257 |
-0.798 |
0.000 |
0.000 |
0.045 |
0.000 |
0.000 |
-0.060 |
0.000 |
-0.008 |
0.296 |
1.296 |
0.090 |
0.000 |
-0.022 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
-0.021 |
0.866 |
0.655 |
1.691 |
-0.002 |
0.000 |
0.000 |
-0.086 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.000 |
0.828 |
0.849 |
Точность описания оценивается равенствами суммы недиагональных элементов каждой строки ее диагональному элементу (наблюдаемому отклонению) и в данном фрагменте не достигается либо за счет влияния неучтенных факторов, либо неполноты статистических данных и неадекватности коэффициентов регрессии. Поэтому в процессе наблюдения модель постоянно уточняется и корректируется по результатам идентификации текущих ситуаций. Однако для причинно-следственной диагностики и прогнозирования аномальных состояний в структурно-параметрической ситуационной модели при сравнении вкладов важна не точная их оценка, а соблюдение отношения порядка их абсолютных значений.
По алгоритму диагностирования (см. рис. 2.2) на главной диагонали ситуационной матрицы (таблица 2.2) выбирается максимальное по модулю отклонение x8 = -1.908 и строится причинно-следственная цепь связей
(8:10), (10:8) “цикл “,
(10:9), (9:8) ”цикл ”,
(9:10)” цикл ”,
(9:2), (2:8) “цикл “,
(2:5), (5:2) “цикл “.
При диагностировании отклонения параметра выходного продукта, например x11 = 0.849 , причинно-следственная линия выглядит как
(11:10), (10:8), (8:10) “цикл “,
(8:9), (9:8) ”цикл ”,
(9:10) “цикл “,
(9:2), (2:8) “цикл “,
(2:5), (5:2) “цикл “.
Здесь поиск можно прервать, так как цепь воздействий по менее значимым линиям связи вновь замыкается на ранее прерванные циклы и в наблюдаемом пространстве исходная причина оказывается в цикле функционального взаимодействия (2:5), (5:2), т.е. объясняется отклонением параметров x2 и x5 , соответственно плотностей обезжиренного и заквашиваемого молока. По найденному направлению наибольшего функционального влияния “(11:10), (10:8), (8:9), (9:2), (2:5), (5:2)” дается сообщение: “Отклонение x11 – содержания сухих веществ в сыворотке обусловлено отклонением плотностей обезжиренного и заквашиваемого молока x2 и x5 через изменение времени и температуры сепарирования x9 , x8 и pH творожной основы x10 .“
Другие примеры построения структурно-параметрических моделей взаимосвязей и ситуаций в технологических системах даны в приложении 1.