4-й семестр / Лекции - Смоленцева Татьяна Евгеньевна / 02. Введение в теорию моделирования. Классификация моделей
.pdf
Центр дистанционного обучения
Анализ и концептуальное моделирование систем
Смоленцева Т.Е.: smolenceva@mirea.ru:
Online-edu.mirea.ru
online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
ЛЕКЦИЯ 2.
Введение в теорию моделирования. Классификация моделей.
online.mirea.ru 2
Центр дистанционного обучения
СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИИ:
•Понятие моделирования и модели.
•Принципы моделирования и классификация моделей.
•Метамоделирование.
•Методы моделирования систем.
•Этапы моделирования.
online.mirea.ru
3
Центр дистанционного обучения
1. Понятие моделирования и модели.
Модель – это абстрактное описание на некотором формальном языке
некоторых аспектов системы, важных с точки зрения цели моделирования.
Классификация моделей по точке зрения на систему
статические |
динамические |
функциональные |
|
описывают |
описывают |
описывают |
|
поведенческие |
функциональные |
||
структурные свойства |
|||
свойства |
свойства |
||
|
Моделирование - это замещение одного объекта другим с целью получения информации о важнейших свойствах объектаоригинала.
online.mirea.ru
4
Центр дистанционного обучения
Статические модели.
В статических моделях система представляется неизменной во времени. Такие
модели удобны, когда нужно описать структуру системы, то есть из каких объектов
она состоит, как эти объекты связаны с друг с другом и каковы свойства этих
объектов.
online.mirea.ru5
Центр дистанционного обучения
Динамические модели.
Динамические модели содержат информацию о поведении системы и ее составных
частей. Для описания поведения обычно используются записанные в виде формул,
схем или компьютерных программ соотношения, позволяющие вычислить
параметры системы и ее объектов, как функции времени.
online.mirea.ru
6
Центр дистанционного обучения
2. Принципы моделирования и классификация моделей.
Классификация Буча
Словарь, |
|
Модель |
|
|
|
|
Модель |
|
Сборка системы, |
|
проектирования |
|
|
|
|
реализации |
|
|
|
функциональность |
|
|
|
|
|
|
управление |
||
|
|
|
|
|
Модель |
|
|
|
конфигурацией |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Производительность, |
|
|
|
|
прецедентов |
Модель |
|
Топология системы, |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Модель процессов |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
развертывания |
|
поставка, установка |
||
масштабируемость, |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пропускная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
способность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Горлушкина Н.Н. Системный анализ и моделирование информационных процессов и систем. – СПб: |
online.mirea.ru |
Университет ИТМО. |
7
Центр дистанционного обучения
Классификация по степени абстракции:
•концептуальные модели – высокоуровневый взгляд на задачу в терминах предметной области;
•модели спецификации – определяют внешний вид и внешнее поведение системы;
•модели реализации – отражают внутреннее устройство системы, конкретный способ реализации внешнего облика и наблюдаемого поведения.
|
|
Человек |
|
|
|
Человек |
|
|
|
|
Человек |
|
|
|
|
Имя |
|
|
|
Имя: String |
|
|
|
|
-Имя: String |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+get_Имя():String |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+set_Имя(val:String) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
концептуальная модель |
модель спецификации |
модель реализации |
|||||||||||
online.mirea.ru
8
Центр дистанционного обучения
Графическое изображение модели системы в виде «черного» ящика:
|
|
|
|
|
|
|
ВХОД |
|
|
|
|
|
ВЫХОД |
Исходные |
|
|
СИСТЕМА |
|
|
Преобразованные |
данные |
|
|
|
|
|
данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Моделирование – это метод научного познания, заключающийся в изучении некоторого объекта посредством его модели.
Реализация процесса моделирования основана на:
-формализованном представлении системы;
-решении задачи принятия решений.
{Ф} *
где {} – множество альтернатив;
Ф– принцип выбора;
*– выбранная альтернатива, одна или несколько в каком-то смысле равноценных.
online.mirea.ru
9
Центр дистанционного обучения
Варианты принятия решений
Вариант 1: |
|
Вариант 2: |
|
Вариант 3: |
|
|
|
Общая задача |
|
Оптимальный выбор |
|
Выбор |
|
|
|
|
|
|
принятия решения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Множество |
|
Множество альтернатив {χ} |
|
Множество альтернатив |
альтернатив {χ} и |
|
достоверно определено, |
|
{χ} не имеет |
принцип выбора Ф |
|
принцип выбора Ф не |
|
определенных границ, |
определенны. |
|
может быть формализован. |
|
принцип выбора Ф не |
Приложение Ф к {χ} не |
|
Результат выбора зависит |
|
определен и даже не |
|
|
|
||
зависит от |
|
от того, кто и на основе |
|
может быть |
|
какой информации |
|
||
субъективных |
|
|
зафиксирован |
|
|
принимает решение |
|
||
обстоятельств |
|
|
|
{χ}– множество альтернатив и Ф – принцип выбора
естественные
объективность
Числовые
характеристики
искусственные
актуальность
online.mirea.ru
10