- •Вінницький фінансово-економічний університет
- •Імітаційне моделювання конспект лекцій
- •Тема 1 Вступ до курсу "Імітаційне моделювання"
- •1. Історія виникнення та розвиток імітаційного моделювання
- •2. Види моделювання та особливості їх використання
- •3. Основні напрями використання машинної імітації
- •4. Сфери застосування імітаційних моделей
- •5. Програмна реалізація імітаційних моделей
- •6. Приклад імітаційної моделі
- •III. Gpss — програма імітаційної моделі еом
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 2 Сутність, розвиток і застосування імітаційного моделювання
- •1. Сутність та поняття імітаційного моделювання
- •2. Загальна схема і цілі імітаційного моделювання
- •3. Переваги і недоліки методу машинної імітації
- •4. Поняття імітаційного моделювання у вузькому та широкому сенсі
- •5. Імітація еволюційних процесів
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 3 Основні етапи побудови імітаційних моделей
- •1. Види робіт при розробці імітаційної моделі.
- •2. Основні етапи побудови імітаційних моделей. Визначення задачі та її аналіз як етап побудови імітаційних моделей
- •3. Визначення вимог до інформації як етап побудови імітаційних моделей
- •4. Збирання інформації як етап побудови імітаційних моделей
- •5. Висунення гіпотез і прийняття припущень як етап побудови імітаційних моделей. Встановлення основного змісту моделі
- •6. Визначення параметрів, змінних і критеріїв ефективності як етап побудови імітаційних моделей. Описання концептуальної моделі і перевірка її вірогідності
- •7. Створення логічної структурної схеми як заключний етап побудови імітаційної моделі
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 4 Імітаційна модель керування запасами
- •1. Поняття та сутність оптимального керування запасами
- •2. Основні параметри моделювання задачі керування запасами
- •3. Сутність та характеристика детермінованих моделей керування запасами
- •4. Керування багатопродуктовими запасами
- •5. Концептуальна імітаційна модель керування запасами
- •6. Блок-схема імітаційної моделі керування запасами
- •7. Аналіз результатів машинної реалізації імітаційної моделі
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 5 Поняття про Метод Монте-Карло
- •1. Метод Монте-Карло в імітаційному моделюванні
- •2. Приклад застосування методу Монте-Карло
- •3. Точність оцінки ймовірності за допомогою відносної частоти.
- •4. Рівномірна випадкова послідовність чисел рвп [0,1]
- •5. Властивості рівномірної випадковості послідовності чисел
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 6.Генерування рвп [0,1]
- •1. Поняття про генератори (датчики) випадкових чисел.
- •2. Табличний спосіб одержання рвп [0,1]
- •3. Фізичний спосіб одержання рвп [0,1]
- •4. Програмні способи одержання рвп [0,1]
- •5. Загально статистичні методи перевірки якості псевдовипадкових чисел
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 7 Генерування випадкових подій і випадкових величин під час машинної імітації
- •1. Імітація випадкових подій
- •2. Стандартний метод імітації дискретно розподілених випадкових величин
- •3. Спеціальні методи імітації деяких дискретних розподілів
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 8. Генерування неперервних випадкових величин
- •1. Суть проблеми імітації неперервних розподілів
- •2. Стандартний метод імітації неперервних випадкових величин
- •3. Метод добору (відбракування) неперервних випадкових величин
- •4. Наближене формування розподілів неперервних випадкових величин
- •5. Генерування нормально розподілених випадкових величин
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 9 Планування імітаційних експериментів
- •1. Загальна характеристика планування імітаційних експериментів
- •2. Апроксимуючий поліном функції відгуку
- •3. Дворівнева система вимірювання факторів
- •4. Повні факторні плани та їхні властивості
- •5. Дробові факторні плани і умови доцільності їх застосування
- •6. Засоби планування експерименту системи statgraphics Планування експерименту (Experimental Design)
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 10 Одержання апроксимуючих поліномів
- •2. Апроксимуючий поліном другого плану
- •1. Одержання коефіцієнтів лінійної регресії
- •2. Апроксимуючий поліном другого плану
- •3. Побудова композиційних планів
- •4. Ортогональний центральний композиційний експеримент
- •5. Рототабельний композиційний експеримент
- •Питання до самоконтролю:
- •Тема 11 Узагальнення та статистична перевірка результатів імітаційних експериментів
- •1. Перевірка результатів імітаційних експериментів за допомогою властивості однорідності дисперсій
- •2. Перевірка значущості коефіцієнтів регресії
- •3. Перевірка адекватності моделі
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 12 Планування імітаційних експериментів у процесі дослідження та оптимізації систем
- •1. Планування імітаційних експериментів у процесі дослідження систем
- •2. Планування імітаційних експериментів у процесі оптимізації систем
- •Питання для самоконтролю
- •Список рекомендованої літератури
- •Навчальне видання:
Тема 3 Основні етапи побудови імітаційних моделей
План
1. Види робіт при розробці імітаційної моделі.
2. Основні етапи побудови імітаційних моделей. Визначення задачі та її аналіз як етап побудови імітаційних моделей.
3. Визначення вимог до інформації як етап побудови імітаційних моделей.
4. Збирання інформації як етап побудови імітаційних моделей.
5. Висунення гіпотез і прийняття припущень як етап побудови імітаційних моделей. Встановлення основного змісту моделі.
6. Визначення параметрів, змінних і критеріїв ефективності як етап побудови імітаційних моделей. Описання концептуальної моделі і перевірка її вірогідності.
7. Створення логічної структурної схеми як заключний етап побудови імітаційної моделі.
Література: [4, 5].
1. Види робіт при розробці імітаційної моделі.
Під час вивчення цієї теми необхідно роз- глянути види робіт, які виконуються при практичній реалізації методу машинної імітації. У найбільш узагальненому вигляді перелік видів робіт включає:
Побудову імітаційної моделі, яка має бути представлена у вигляді логічної структурної схеми.
Розробку методики імітаційного моделювання, включаючи методику планування експериментів та методику статистичної обробки інформації.
Створення програмного забезпечення імітаційного моделювання за допомогою загальноприйнятих засобів програмування чи спеціалізованих мов імітаційного моделювання.
Проведення машинної імітації на ЕОМ, аналіз та узагальнення результатів, прийняття рішення щодо можливого уточнення імітаційної моделі.
Розглянемо детальний аналіз дій, що виконуються на етапі побудови імітаційної моделі. Інші види робіт описані в інших темах навчальної дисципліни.
Щоб глибше зрозуміти зміст етапів та підходів до моделювання процесу функціонування системи, розглянемо конкретні дії під час моделювання деякої реальної системи.
Мета моделювання полягає в отриманні характеристик часу та ймовірності процесу функціонування фрагменту локальної мережі (ЛС). Ефективність різних варіантів побудови мережі та її фрагментів визначається за допомогою таких показників: середнього часу передачі даних та ймовірністю відмови обладнання мережі, вартості мережі. На практиці часто буває необхідно прийняти рішення щодо вибору топології мережі у конкретній установі.
2. Основні етапи побудови імітаційних моделей. Визначення задачі та її аналіз як етап побудови імітаційних моделей
Послідовність складання імітаційної моделі передбачає такі кроки:
1) визначення задачі та її аналіз;
2) визначення вимог до інформації;
3) збирання інформації;
4) висування гіпотез і прийняття припущень;
5) встановлення основного змісту моделі;
6) визначення параметрів, змінних і критеріїв ефективності;
7) опис концептуальної моделі й перевірка її вірогідності;
8) побудова логічної структурної схеми (блок-схеми).
На першому етапі моделювання конкретного об’єкта (системи) на ЕОМ необхідно побудувати концептуальну модель процесу функціонування цієї системи, а потім провести її формалізацію. Іншими словами, основним змістом цього етапу моделювання є перехід від загального опису системи за допомогою висловів до її математичного опису. Найбільш відповідальними моментами у цій роботі є спрощений опис системи, тобто відокремлення самої системи від зовнішнього середовища та вибору основного змісту моделі.
На етапі постановки задачі імітаційного моделювання необхідно:
1) звернути увагу на існування задачі та необхідність машинного моделювання;
2) дослідити задачу за матеріалами літературних джерел;
3) дати чітке формулювання задачі;
4) вибрати методику розв’язування;
5) з’ясувати наявність ресурсів, необхідних для моделювання задачі на комп’ютері;
6) визначити масштабність задачі та можливість її поділу на окремі підзадачі;
7) визначити послідовності розв’язання підзадач.
На етапі роботи, пов’язаної з аналізом задачі моделювання виконуються такі функції:
1) обираються критерії оцінки процесу функціонування системи, що досліджується;
2) виділяються системи ендогенних та екзогенних змінних моделі;
3) обираються можливі методи ідентифікації;
4) виконується попередній аналіз наступних двох етапів моделювання.
