44. Компьютермен модельдеуді жүзеге асыру. Модельдеу нәтижесін талдаудың регенеративтік әдісі

Моделдеу – кез келген құбылыстардың, процестердің немесе объект жүйелерінің қасиеттері мен сипаттамаларын зерттеу үшін олардың үлгісін құру және талдау. Компьютерлік моделдеу –

• Таңдалынған программалық ортаға бейімделген ақпараттық модельді ұсыну формасы;

• Программалық ортаның құралдарымен жасалынатын модель

Компьютермен моделдеу технологиясы келесi қызметтерді iске асырады:1. Моделдеу мақсаттарын анықтау. 2. Концептуалды моделді өңдеу. 3. Модель формализациясы. 4. Моделді программалықiске асыру. 5. Модель тəжiрибелерін жоспарлау. 6. Тəжiрибе жоспарын iске асыру. 7. Моделдеу нəтижелерiн талдау жəне интерпретациясы.

Компьютерлік моделдеуде пайдаланылатын программалық өнімдердің шешетін мәселелер ауқымы өте кең, соның ішінде:математикалық зерттеулер жүргізу,алгоритмдерді жасау және талдау, математикалық моделдеу және компьютерлік эксперимент жүргізу, мәліметтерді өңдеу және талдау, графикалық және есептік қосымшаларды жасау.Компьютерлік моделдеуде пайдаланылатын программалық өнімдердің мысалы: AnyLogic, LabVIEW, Maple, Mathematica, MATLAB.

Компьютерлік моделдеу процесі модель өңдеу мақсатын анықтаудан басталады, яғни осының барысында моделденетін процестердің жүйелерінің шегі жəне қажетті детализация деңгейі орындалады. Детализацияның таңдаулы деңгейі нақты жүйенiң жұмыс жасауы тұрғысынан мəлiметтiң кемшiлiгiнің артынан дəл емес нақтылы ақпараттандыруға мүмкiндiк беруi

керек. Жүйенiң сипаттамасына сонымен қатар тиімділік критерийінің жұмыс

жасауы жəне оның моделдің белгілі бөлігі немесе кірісі ретінде бағаланатын

талғаулы шешім болып қарастырылады. Тəжірибе жүзінде моделді құру процесі итеративті болып табылады. Содан кейін алынған талғаулы

бағалар негізінде ұсыныстар өңделеді кейін моделдеу қорытындылары

жұмысқа кіресе алады.

Имитационды модельдеудің нəтижесі бойынша зерттеушінің қабылдайтын

шешімі тек қана екі негізгі шарт орындалғанда ғана контруктивті болып

табылады: 1) алынған нəтижелер талапқа сай дəл жəне анықтылыққа ие болуы керек; 2) зерттеуші алынған нəтижелерді дұрыс түсіндіруге қабілетті жəне олар қалай қолданылу керектігін біледі.

Бірінші шарттың орындалуы модельді өңдеу кезінде жəне біртіндеп тəжірибені жоспарлау сатысында іске асады. Зерттеушінің алынған нəтижелерді дұрыс түсіндіруі жəне сол нəтиже арқылы маңызды шешім қабылдауы модельдің нəтижесінің мақсатының көрсету формасының сəйкестік дəрежесіне тəуелді болады.

Модельдеу нәтижесін талдау оны өңдеудің соңғы этапы болып табылады жəне оның екі мақсаты бар: 1) модельдің оның тағайындалуына(зерттеу мақсаттары) сəйкестігін тексеру;

2) модельді эксперименттерді жүргізу барысында алынатын нəтижелердің

анықтылығын жəне статистикалық сипаттамаларын бағалау.

Имитациялық модельдеуде нəтижелердің анықтылығына бір топ факторлар əсер етеді, олардың негізгілері:

1) кездейсоқ сандар датчигінде қолданылатын модельде«бұрмалау» тудыратын кездейсоқ факторларды модельдеу;

2) модельдің стационарлы емес тəртібінің(режим) бар болуы;

3) бір модельдің ішінде бірнеше əртүрлі математикалық əдістерді қолдану;

4) модельдеу нəтижелерінің тəжірибе жоспарынан тəуелділігі;

5) жеке модельдің компоненттерінің жұмысының синхронизациялау қажеттігі;

6) сапасы дəл солфакторлардан тəуелді жұмыс моделінің бар болуы. Имитациялық модельдің зерттеу есептерін шешудегі қажеттігі оның қаншалықты мақсат қасиеттері бар болуымен сипатталады. Олардың негізгілері: 1) адекваттылық; 2) тұрақтылық; 3) сезімталдық.

Адекваттылық түсінігімен сипатталатын модельге сол құбылыстың немесе объектінің сəйкестік дəрежесі түсіндіріледі. Сонымен қатар, құрылып жатқан модель осы объектінің көптеген қасиетерін анықтауға бағытталған. Сөйтіп, модельдің адекваттылығы белгілі бір объектіге сəйкестігімен жəне зерттеудің мақсатымен анықталады. Бұл тұжырым жобаланып жатқан жүйеге қатысты əділетті болады. Бірақ, көп жағдайда адекватты өңделген модельдің формальді дəлелдеуі болғаны дұрыс. Осындай негіздеудің көп таралған бір түрі– математикалық статистика тəсілін қолдану болып табылады. Бұл тəсілдердің мақсаты модельдің адекваттылығын белгілі бір статистикалық критерилерге тексеру.

Модельдің тұрақтылығы– жүйенің эффективтілігін зерттеген кезде оның жұмыс жүктемесінің мүмкін болатын диапазонынында жəне жүйенің конфигурациясына өзгерістер енгізген кезде адекваттылықты сақтау болып

табылады. Модельдің тұрақтылығын тексерудің әмбебап процедурасы болмайды. Өңдеушге «берілген жағдайға сəйкес» əдістерге немесе тесттерге жəне ақыл-ойына сүйенуіне тура келеді. Көп жағдайда апостериорлы тексеру пайдалы. Ол модельдеудің нəтижелерін жəне жүйеге өзгерістер енгізгеннен кейінгі өлшеулерді салыстырудан тұрады. Егер модельдеу нəтижелері қабалданатын болса модельдің тұрақтылығы арта түседі. Жалпы жағдайда, неғұрлым модельдің құрылымы жүйенің құрылымына жақын жəне детализация дəрежесі жоғарылаған сайын модельдің тұрақтылығы соғұрлым жоғары болады.

Тұрақтылық модельдің жақсы қасиеттерінің бірі болып табылатыны түсінікті. Бірақ модельдің кіріс əсерлерінің немесе параметрлерінің өзгерісі

(берілген диапазонда) шығыс параметрлерде көрінбесе мұндай модельдің

пайдасы көп болмайды(оны«сезімтал емес» деп айтуға болады). Осыған байланысты, жүйенің жəне жұмыс жүктемесінің параметрлерінің өзгерісіне

модельдің сезмталдылығын тексеру қажеттігі туындайды. Ондай бағалауды əрбір Х параметріне жеке жүргізеді. Əдетте ол берілген параметрлер диапазоны белгілі болған жағдайға негізделген. Модельдің сезмталдығын бағалау кезінде алынған ақпарат тəжірибелерді жобалау кезінде қолданылуы мүмкін: модельдің сезімталдығы жоғары болатын параметрлерге көбірек көңіл бөлінуі тиіс.