
19 - 36
.pdf
|
19.Конвенциональная рациональность А.Пуанкаре |
|
|
|
|
36. Концепция модели «Конус неопределенности» |
|
|
|
21.Содержание понятия «моделирование» |
|
|
|
|
|
29 Основные задачи системного моделирования: |
|
|
|
23. Моделирование натурное и информационное |
|
|
|
30 Основные задачи системного моделирования: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
Французский математик и философ Анри Пуанкаре |
|
|
Конус неопределенности — концепция, описывающая, |
|
Моделирование — исследование объектов познания на |
|
Объяснительные модели |
|
|
|
|
Натурное моделирование: Основывается на |
|
Предсказательные модели |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
ввел идею конвенционализма, согласно которой |
|
|
как изменяется уровень неопределенности оценки |
|
их моделях; построение и изучение моделей реально |
|
Объяснительные модели помогают понять причины и |
|
создании физических объектов, которые |
|
Предсказательные модели создаются для того, чтобы |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
основы науки (например, геометрия или физические |
|
|
проекта (особенно сроков, затрат и ресурсов) по мере |
|
существующих объектов, процессов или явлений с |
|
механизмы функционирования системы. Их задачи: |
|
воспроизводят свойства реальной системы. |
|
определить, как система будет вести себя в будущем при |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
законы) являются не абсолютной истиной, а |
|
|
его продвижения. Идея: В начале проекта уровень |
|
целью получения объяснений этих явлений, а также |
|
Выявление и формализация причинно-следственных |
|
Используется реальная среда или оборудование, |
|
различных условиях. Это позволяет принимать |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
договоренностями (конвенциями), удобными для |
|
|
неопределенности максимальный. С течением времени, |
|
для предсказания явлений, интересующих |
|
связей между элементами системы, а также объяснение |
|
масштабные копии или прототипы. Примеры: |
|
обоснованные решения, планировать действия, оценивать |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
описания реальности. Конвенциональная |
|
|
по мере появления новых данных, понимание проекта |
|
исследователей. Зачем: Уменьшить риски и издержки. |
|
наблюдаемых явлений на основе законов и принципов. |
|
макеты зданий для тестирования устойчивости. |
|
риски и проверять гипотезы «что будет, если...». Основная |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
рациональность — это рациональность, основанная на |
|
|
уточняется, а неопределенность сужается. Графически |
|
Получить прогноз без эксперимента в реальности. |
|
Проверка гипотез о работе системы. Установление |
|
Преимущества: высокая точность, учет реальных |
|
задача: Определение поведения системы в будущем, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
выборе удобной, согласованной и практически |
|
|
это изображается в виде конуса, который сужается к |
|
Найти наилучшее решение в сложной системе. Понять |
|
причинно-следственных связей. Особенности: |
|
физических процессов. Недостатки: высокая |
|
проверка сценариев и формирование обоснованных |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
полезной модели в рамках договорённой системы |
|
|
моменту завершения проекта. Применение: |
|
поведение системы в разных условиях. |
|
Отражают динамические процессы внутри системы; |
|
стоимость, сложность масштабирования. |
|
решений. Особенности: Являются логическим |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
координат, а не абсолютного знания. Научные теории |
|
|
Используется в управлении проектами, системном |
|
Моделирование позволяет: Понять структуру и |
|
Помогают выявить ключевые параметры и механизмы, |
|
Особенности: Воспроизводится масштаб, форма, |
|
продолжением объяснительных моделей; Требуют высокой |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
— это не отражение объективной истины, а |
|
|
анализе, моделировании; Позволяет объяснить, почему |
|
поведение сложной системы. Оценить влияние |
|
управляющие поведением системы; Часто используют |
|
физические свойства. Часто используется в |
|
точности параметров и калибровки на основе данных; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
инструменты для описания мира, выбранные по |
|
|
ранние оценки часто неточны; Служит аргументом в |
|
различных факторов. Предсказать последствия |
|
симуляции или системную динамику; Часто |
|
инженерии, архитектуре, биомедицине. Позволяет |
|
Используются для оценки последствий управленческих |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
принципу удобства и простоты. Рациональность не |
|
|
пользу итеративного подхода и регулярного |
|
решений (what-if анализ). Экспериментировать с |
|
предшествуют предсказательным моделям. Типичные |
|
наблюдать поведение объекта в действии |
|
решений, технологических изменений, внешних факторов. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
означает "абсолютную истину", а означает |
|
|
пересмотра оценок. Практический смысл: |
|
системой, не рискуя реальными ресурсами. |
|
формы: Дифференциальные уравнения, описывающие |
|
Информационное моделирование: Основывается на |
|
Примеры: Модель прогноза инфляции на ближайшие 5 лет; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
целесообразность выбора моделей, методов и |
|
|
Руководители проектов не должны слепо доверять |
Основные этапы моделирования: постановка задачи — |
|
изменения состояния; Диаграммы причинно- |
|
создании абстрактных моделей, описывающих |
|
Моделирование последствий изменения климата. Где |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
подходов, которые наиболее полезны в конкретных |
|
|
первым оценкам; Требуется встроенный процесс |
определение целей. Формализация — выбор параметров, |
|
следственных связей (например, петли обратной связи); |
|
структуру, поведение и данные системы в виде |
|
применяются: В экономическом и стратегическом |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
условиях. |
|
|
пересмотра и уточнения параметров; В начале проекта |
структуры, связей между элементами. Построение |
|
Модели системной динамики (Forrester models); |
|
информации (графиков, схем, программ). |
|
планировании; В управлении рисками; В инженерных |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Применение в моделировании и управлении: Выбор |
|
|
допустим широкий разброс оценки сроков (например, |
модели. Проверка соответствует ли модель реальному |
|
Агентные модели, демонстрирующие индивидуальное |
|
Используется для анализа систем без физического |
|
расчетах и техническом проектировании; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
модели не всегда зависит от её абсолютной "точности", |
|
|
погрешность ±100%), а ближе к концу он снижается (до |
объекту. Эксперименты — запуск сценариев, сбор |
|
поведение агентов и его влияние на систему. Где |
|
воспроизведения. Примеры: базы данных, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
а от того, насколько она полезна для решения |
|
±10%). |
|
|
|
|
результатов. Анализ и интерпретация — выводы, |
|
применяются: В научных исследованиях; При анализе |
|
компьютерные симуляции. Преимущества: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
практических задач. Это означает, что разные модели |
|
|
|
|
|
|
|
рекомендации, управление. |
|
социальных, экономических, биологических систем; |
|
гибкость, низкая стоимость, возможность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
могут быть рациональными в разных контекстах, даже |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При поиске точек воздействия на систему. |
|
моделирования сложных систем. Недостатки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
если они описывают один и тот же объект по-разному. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зависимость от качества входных данных, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Пример от Пуанкаре: Он утверждал, что евклидова |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
возможные упрощения реальности. Особенности: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
геометрия не "более истинна", чем неевклидова — она |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основано на сборе и обработке данных. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
просто удобнее для объяснения физических явлений в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Использует ИТ-инструменты, алгоритмы, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
рамках классической механики. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
симуляции. Позволяет исследовать системы, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
которые сложно или невозможно воспроизвести |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
физически |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
33 Классы погрешностей при численном |
|
|
|
|
|
|
31. Этапы построения мат моделей. Их содержание |
|
|
|
20.Задачи анализа, синтеза, комбинированные задачи |
|
|
28 Основные задачи системного моделирования: |
|
|
|
22. Основные виды моделирования систем. |
|
|
|
24.Роли моделей: корпоративное знание; отображение |
|
|
||||||||||||||||||||
|
моделировании: неустранимая погрешность; |
|
|
|
|
Математическое моделирование — это метод |
|
Анализ – разложение сложного объекта или явления |
|
Описательные информационные модели |
|
|
|
Изоморфизм, гомоморфизм, полиморфизм |
|
|
|
реального объекта; средство коммуникации |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
погрешность метода; ошибка округления. |
|
|
|
|
исследования, при котором реальный объект, процесс |
|
на составные части для изучения их свойств, структуры |
|
Системное моделирование — это подход, |
|
Моделирование систем классифицируется по |
|
правообладателей |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
При численном моделировании возникают различные |
|
или явление заменяется его математической моделью, |
|
или взаимосвязей, с целью понять из чего состоит |
|
позволяющий анализировать сложные системы и |
|
различным критериям. Один из ключевых — по |
|
Модели выполняют множество функций в зависимости от |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
виды погрешностей, которые влияют на точность |
|
позволяющей анализировать поведение системы с |
|
система и как ее элементы взаимодействуют. |
|
процессы с помощью различных моделей. Основные |
|
степени соответствия модели реальному объекту |
|
сферы применения. Ниже приведены три ключевые роли: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
результатов. Основные классы погрешностей: 1 |
|
использованием математических методов. |
|
Примеры: Анализ бизнес-процессов, Анализ текста на |
|
задачи системного моделирования можно разделить на |
|
(морфизм): |
|
1. Корпоративное знание - Модель как способ хранения и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Неустранимая погрешность Связана с упрощениями |
|
1 Постановка задачи: Определение цели |
|
составные части, Разложение химического соединения |
|
несколько категорий, включая описательные, |
|
Изоморфизм – полное структурное соответствие |
|
передачи знаний внутри организации. Она фиксирует |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
и допущениями, заложенными в саму модель. |
|
моделирования. Описание объекта или процесса, его |
|
на элементы. Методы: Декомпозиция (разделение на |
|
объяснительные и предсказательные модели. |
|
между моделью и оригиналом, при котором |
|
лучшие практики, стандарты, опыт. Примеры: Схемы |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Возникает из-за ограничений в описании реального |
|
границ. Выделение ключевых факторов и |
|
части). Классификация. Статистический анализ. |
|
Описательные модели служат для формализации |
|
каждому элементу и связи оригинала соответствует |
|
бизнес-процессов в системе управления качеством (ISO). |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
процесса (игнорирование второстепенных факторов, |
|
характеристик, которые нужно учесть. Построение (или |
|
Характеристики: Фокус на деталях. Часто |
|
знаний о системе, её структуре, свойствах и |
|
один и только один элемент и связь в модели, и |
|
Модель производственного цикла (например, LEAN- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
упрощение физических законов). Пример: |
|
выбор) модели: 2 Формализация: Перевод описания |
|
используется в естественных и гуманитарных науках. |
|
компонентах. Главная задача описательной модели — |
|
наоборот. Пример: Математическая модель схемы |
|
модель). Модели в ERP-системах, отражающие структуру |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
использование линейной модели вместо нелинейной |
|
объекта и связей на язык математики (уравнения, |
|
Задачи синтез. Синтез – объединение отдельных |
|
отразить, «что есть» в данной системе: какие элементы |
|
электроснабжения, где каждый элемент |
|
компании. Цель: Передача знаний новым сотрудникам, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
для сложной системы. Уменьшение: уточнение модели, |
|
функции и т.д.). Введение допущений и упрощений для |
|
элементов в целостную систему для создания нового |
|
она включает, как они взаимодействуют, какие |
|
соответствует своему реальному аналогу (1:1). |
|
обучение, стандартизация, анализ и улучшение процессов. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
учет дополнительных факторов, но полное устранение |
|
выделения главного. Определение параметров модели и |
|
объекта, концепции или решения. Это процесс |
|
параметры и характеристики определяют поведение |
|
Используется, когда важна высокая точность и |
|
2. Отображение реального объекта - Модель отражает |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
невозможно.2 Погрешность метода Связана с |
|
их связей. 3 Исследование модели: Решение |
|
интеграции знаний, идей или компонентов. Примеры: |
|
каждого компонента. Такие модели, как правило, |
|
формальное доказательство поведения системы. |
|
ключевые характеристики объекта или явления — |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
выбором численного метода решения (например, |
|
математической задачи (аналитически, численно, |
|
Создание нового продукта на основе отдельных |
|
статичны: они не описывают, как система изменяется |
|
Гомоморфизм — частичное соответствие: |
|
поведение, структуру, функции, внешнюю форму. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
метода конечных разностей, метода Рунге-Кутты). |
|
имитационно). Проведение вычислительных |
|
компонентов (например, сборка машины). |
|
во времени, а лишь фиксируют текущее или типовое |
|
сохраняются только ключевые свойства и связи. |
|
Примеры: 3D-модель здания в архитектуре. Модель |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Возникает из-за аппроксимации непрерывных |
|
экспериментов для изучения поведения модели при |
|
Формулировка теории на основе разрозненных данных. |
|
состояние системы. Описательные модели |
|
Модель упрощает оригинал, но сохраняет его |
|
человеческого организма для медицинских симуляций. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
уравнений дискретными аналогами. Уменьшение: |
|
разных условиях.4 Проверка адекватности |
|
Написание литературного произведения, |
|
используются на ранних этапах анализа и |
|
функциональные характеристики. Пример: Модель |
|
Экономическая модель рынка. Цель: Понять и |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
выбор более точных методов, уменьшение шага |
|
(валидация) модели: Сравнение результатов |
|
объединяющего идеи и образы. Методы: Обобщение. |
|
проектирования систем, когда важно собрать и |
|
транспортной сети, где не моделируется каждое |
|
проанализировать свойства и поведение системы без |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
дискретизации (с учетом роста вычислительных |
|
моделирования с реальными данными |
|
Интеграция данных. Моделирование. Характеристики: |
|
систематизировать информацию, а также создать |
|
здание и улица, но сохраняются маршруты и узлы с |
|
воздействия на сам оригинал. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
затрат). 3Ошибка округления Возникает из-за |
|
(экспериментальными, наблюдаемыми) или известными |
|
Фокус на создании целого. Требует творческого |
|
общую картину объекта исследования. К описательным |
|
задержками. Гомоморфные модели более просты и |
|
3. Средство коммуникации правообладателей - Модель |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ограниченной точности представления чисел в |
|
фактами. Оценка, насколько хорошо модель отражает |
|
подхода. Комбинированные задачи сочетают |
|
моделям относятся схемы, диаграммы, таблицы, графы, |
|
применимы при анализе больших или сложных |
|
как общий язык между различными участниками проекта: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
компьютере (конечная разрядность). Проявляется при |
|
действительность для поставленной цели. 5 |
|
элементы анализа и синтеза. Они требуют сначала |
|
классификационные структуры, а также |
|
систем. |
|
заказчиками, исполнителями, пользователями, гос органами |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
выполнении арифметических операций, особенно в |
|
Интерпретация и применение результатов: Анализ |
|
разложить проблему на части, изучить их, а затем |
|
формализованные описания на естественном или |
|
В моделировании полиморфизм означает, что одна |
|
и т.д. Примеры: UML-диаграммы в разработке |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
длительных вычислениях. Уменьшение: использование |
|
полученных данных моделирования. Перевод |
|
собрать полученные данные в новое решение или |
|
формальном языке. Примеры: организационные |
|
и та же модель может применяться к разным |
|
программного обеспечения. Архитектурные чертежи между |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
чисел с большей разрядностью (например, double |
|
результатов на язык исходной проблемы. Формулировка |
|
систему. Примеры: Решение инженерной задачи: |
|
диаграммы, структурные схемы предприятия, |
|
объектам, или что объекты с разной природой |
|
заказчиком и подрядчиком. Модели бизнес-процессов при |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
вместо float), минимизация операций, усиливающих |
|
выводов, прогнозов, разработка рекомендаций или |
|
анализ условий эксплуатации и проектирование |
|
диаграммы классов в объектно-ориентированном |
|
могут быть описаны общей моделью. Это |
|
внедрении CRM-системы. Цель: Обеспечить единое |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
накопление ошибок. //Эти погрешности суммируются, |
|
принятие решений на основе модели.Этот процесс часто |
|
конструкции. Методы: Итеративный подход |
|
программировании, технологические схемы в |
|
универсальность модели, способность к |
|
понимание объекта, согласовать требования, уменьшить |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
определяя общую точность моделирования. Для |
|
итеративен. Неудовлетворительные результаты |
|
(чередование анализа и синтеза). Системный подход. |
|
производстве и т.д. Где применяются: Стадия |
|
повторному использованию. Пример: |
|
риски недопонимания. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
повышения точности важно балансировать между |
|
валидации или интерпретации могут потребовать |
|
Моделирование и тестирование. Характеристики: |
|
проектирования систем; Документирование и |
|
Математическая модель очередей может |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
сложностью модели, выбором метода и |
|
возврата к предыдущим этапам (уточнению постановки |
|
Комплексность. Требуют междисциплинарного |
|
стандартизация процессов; Создание базы знаний о |
|
применяться как к обслуживанию клиентов в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
вычислительными ресурсами. |
|
задачи, изменению допущений, модификации модели). |
|
подхода. Связь между типами задач |
|
системе. |
|
банке, так и к обработке данных на сервере. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
26 Классы знаковых моделей, используемых в |
|
|
|
|
32 Технологии проверки математических моделей: |
|
|
|
25 Классы моделей: вербальные; имитационные; |
|
|
|
34 Три уровня моделей информационных систем. |
|
|
35 Этапы разработки компьютерной |
|
|
|
27 Определение задачи. Формы представления задач: в |
|
|||||||||||||||||||||||
|
программой инженерии: модели состава; структурные |
|
|
|
Контроль размерностей; Контроль порядков; Контроль |
|
|
структурные; математические. Соотношение понятий |
|
|
Ограничения модели |
Модели информационных систем |
|
информационной модели. Ограниченность подхода |
|
|
пространстве состояний; Определение задачи. Формы |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
модели; функциональные модели; потоковые модели; |
|
|
|
экстремальных ситуаций ; Контроль граничных |
|
|
|
|
«эффективность» и «область адекватности» |
|
|
(ИС) классифицируются по уровню абстракции и |
|
Разработка компьютерной модели — это процесс |
|
представления задач: сводящие задачу к подзадачам |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
модели состояний |
|
|
|
условий (проверку того, что граничные условия |
|
|
|
|
Классы моделей: |
|
детализации. Выделяют три основных уровня: |
|
создания формализованного представления |
|
Определение задачи. Задача — это формализованное |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
Знаковые модели — это абстрактные представления |
|
|
действительно наложены); Контроль физического |
|
|
Вербальные: Описательные модели, использующие |
|
Концептуальный Описание системы на высоком |
|
объекта или системы с использованием |
|
описание цели, которую необходимо достичь, при наличии |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
системы, использующие символы (графику, текст, |
|
|
смысла; Контроль математической замкнутости |
|
|
естественный язык. Они просты, но могут быть |
|
уровне абстракции, без детализации технических |
|
вычислительных средств. Он включает следующие |
|
исходных условий, ограничений и допустимых действий. |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
диаграммы). В программной инженерии выделяют |
|
|
Проверка математической модели необходима для |
|
субъективными и неоднозначными, сложными в |
|
аспектов. Содержание: Определение целей и функций |
|
ключевые этапы: Постановка задачи. Необходимо |
|
Задача включает: начальное состояние (исходные данные), |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
следующие классы: |
|
|
подтверждения ее корректности, адекватности и |
|
формализации. |
|
ИС. Описание основных сущностей, процессов и их |
|
описать объект и определить цели моделирования. |
|
цель (желаемое состояние), допустимые действия |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Модели состава: Описывают, из каких компонентов |
|
|
применимости. Основные технологии проверки: 1 |
|
Имитационные: Модели, воспроизводящие поведение |
|
взаимодействий. Формирование требований к системе. |
|
Нужно выяснить, с какой целью создаётся модель, |
|
(операторы) - способы перехода между состояниями, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
состоит система. Примеры: иерархия модулей, |
|
|
Контроль размерностей Проверка единиц измерения |
|
системы во времени с помощью компьютерных |
|
Цель — получить согласованное понимание модели |
|
какие исходные данные нужны для её создания и |
|
ограничения (условия, которые нельзя нарушать). |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
компонентные диаграммы в UML. Используются для |
|
|
всех переменных и параметров в уравнениях. |
|
симуляций. Применяются для прогнозов, тестирования |
|
между заказчиком, аналитиком и разработчиком. |
|
что ожидается получить в результате. Построение |
|
1.В пространстве состояний - Представление задачи в |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
архитектурного анализа, оценки повторного |
|
|
Убедиться, что размерности левой и правой частей |
|
сценариев, оценки риска. Примеры: имитация |
|
Логический Описание структуры и логики работы |
|
информационной модели. Нужно определить |
|
пространстве состояний предполагает описание задачи как |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
использования компонентов. Структурные модели: |
|
|
уравнений совпадают. Пример: в уравнении F=m a F = |
|
движения транспорта, симуляция работы склада, |
|
системы, независимо от конкретных технологий |
|
параметры модели и выявить взаимосвязь между |
|
набора всех возможных состояний системы и переходов |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
оказывают взаимосвязи и зависимости между |
|
|
m \cdot a F=m a, размерность силы (Н Н Н) должна |
|
виртуальные боты в обучении. Позволяют учитывать |
|
реализации. Описание структуры и логики: данные, |
|
ними. Необходимо оценить, какие из параметров |
|
между ними. Это часто используется в задачах поиска |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
элементами системы. Примеры: UML-диаграммы |
|
|
соответствовать произведению массы (кг кг кг) и |
|
случайность, гибкие. но требуют вычислительных |
|
бизнес-правила, процессы (например, ER-диаграммы). |
|
важны для данной задачи, а какими можно |
|
решений. каждое состояние — это конкретная |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
классов, ER-диаграммы. Применяются для |
|
|
ускорения (м/с2 м/с^2 м/с2). 2 Контроль порядков: |
|
ресурсов, сложно валидировать. Структурные: |
|
Назначение: проектирование архитектуры. |
|
пренебрегать. Также нужно математически описать |
|
конфигурация системы; операторы — действия, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
проектирования БД, объектно-ориентированного |
|
|
Оценка порядков величин (масштабов) входных и |
|
Представляют взаимосвязи и иерархию элементов |
|
Физический Детальное описание реализации системы |
|
зависимость между параметрами модели. 5 |
|
переводящие систему из одного состояния в другое; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
анализа, интерфейсов между компонентами. |
|
|
выходных параметров. Проверка, что значения |
|
системы. Используются для анализа состава, связей, |
|
с учетом конкретных технологий и оборудования. |
|
Разработка метода и алгоритма реализации |
|
решение — это путь (последовательность операторов), |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Функциональные модели: Описывают что делает |
|
|
переменных и результатов находятся в разумных |
|
архитектуры. Примеры: деревья решений, ER- |
|
Содержание: Спецификация программного и |
|
компьютерной модели. Нужно выбрать или |
|
который ведёт от начального состояния к целевому. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
система, без указания структуры. Примеры: IDEF0. |
|
|
пределах. Пример: если модель предсказывает скорость |
|
диаграммы, UML-диаграммы классов. Плюсы: хорошо |
|
аппаратного обеспечения Описание физической |
|
разработать метод получения исходных |
|
Применение: Задачи в искусственном интеллекте |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Используются на этапах анализа требований и |
|
|
объекта в миллионы м/с, это может указывать на |
|
визуализируют состав и взаимосвязи. Минусы: не |
|
структуры данных Цель — обеспечить эффективную, |
|
результатов, составить алгоритм получения |
|
(например, поиск пути, планирование), Робототехника, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
проектирования процессов. Пример: Диаграммы |
|
|
ошибку. Контроль экстремальных ситуаций |
|
описывают поведение во времени. |
|
надёжную и устойчивую работу системы в реальной |
|
результатов по избранным методам и проверить |
|
Игровые задачи (шахматы, головоломки), Алгоритмы |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
вариантов использования (Use Case) или |
|
|
Проверка поведения модели в предельных или |
|
Математические: Основываются на формализованных |
|
вычислительной среде. |
|
его правильность. Разработка компьютерной |
|
навигации. Методы решения: поиск в пространстве |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
функциональные блок-схемы. Потоковые модели: |
|
|
экстремальных условиях. Анализ, что происходит, если |
|
математических уравнениях, функциях, логике. |
|
Ограничения модели Модели информационных |
|
модели. Выбираются средства программной |
|
состояний (например, поиск в ширину, поиск в глубину, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Отражают потоки данных, ресурсов, управления в |
|
|
параметры принимают минимальные, максимальные |
|
Применяются для точного анализа и оптимизации. |
|
систем имеют ограничения, которые обусловлены их |
|
реализации алгоритма на компьютере, |
|
A*). подходит для задач с четко определенными |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
системе. Пример: Диаграммы потоков данных (DFD), |
|
|
или нулевые значения. Пример: для модели нагрева |
|
Примеры: линейное программирование, |
|
уровнем, целью и контекстом применения: Уровень |
|
разрабатывается компьютерная модель и |
|
состояниями и действиями. Недостатки: экспоненциальный |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
иллюстрирующие, как данные движутся между |
|
|
проверяется, не превышает ли температура физически |
|
дифференциальные уравнения, модели очередей. |
|
детализации Концептуальные модели упрощают |
|
проверяется её правильность. Проведение |
|
рост числа состояний для сложных задач (проблема |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
процессами. Модели состояний: Описывают |
|
|
возможные значения. Контроль граничных условий |
|
Плюсы: точность, пригодны для вычислений и |
|
реальность, игнорируя технические детали, что может |
|
эксперимента. Разрабатывается план |
|
комбинаторного взрыва). 2.Сводящие задачу к |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
возможные состояния системы и переходы между |
|
|
Проверка, что граничные условия корректно наложены |
|
автоматизации. Минусы: требуют строгой |
|
привести к неоднозначности. Физические модели |
|
исследования, проводится эксперимент на базе |
|
подзадачам Этот подход предполагает декомпозицию |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ними. Пример: Диаграммы состояний UML или |
|
|
и соблюдены в решении. Убедиться, что модель |
|
формализации, иногда упрощают реальность. |
|
ограничены конкретной технологией, что затрудняет |
|
созданной компьютерной модели, анализируются |
|
сложной задачи на более простые подзадачи, решение |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
конечные автоматы, показывающие, как система |
|
|
учитывает заданные ограничения на границах области. |
|
Соотношение «эффективность» и «область |
|
их перенос на другие платформы. Область |
|
полученные результаты и делаются выводы. |
|
которых в совокупности приводит к решению исходной |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
реагирует на события. |
|
|
Пример: в задаче диффузии проверяется, что |
|
адекватности»: |
|
применимости Модель описывает только те аспекты |
|
Ограниченность подхода может проявляться в |
|
задачи. Он часто используется в планировании, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Применение: Эти модели используются на разных |
|
|
концентрация на границе области соответствует |
|
Область адекватности — диапазон условий, при |
|
системы, которые выбраны на этапе постановки задачи. |
|
трудностях, связанных с компьютерным |
|
проектировании и задачах с иерархической структурой. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
этапах разработки ПО: от анализа требований |
|
|
заданным значениям. Контроль физического смысла |
|
которых модель корректно описывает реальную |
|
Внезапные изменения требований могут сделать |
|
моделированием сложных систем. Некоторые из |
|
Компоненты: Иерархия подзадач: разбиение задачи на |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
(функциональные, потоковые) до проектирования |
|
|
Проверка, что результаты модели согласуются с |
|
систему. Она определяет, где модель применима. |
|
модель неадекватной. Точность и адекватность |
|
них: Трудности при создании детального плана |
|
меньшие задачи или этапы. Зависимости: порядок |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
(структурные, состава) и тестирования (модели |
|
|
физическими законами и логикой системы. Убедиться, |
|
Эффективность — степень достижения целей |
|
Упрощения в модели (например, игнорирование редких |
|
эксперимента. Компьютерная модель должна |
|
выполнения подзадач (например, некоторые подзадачи |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
состояний). Выбор модели зависит от задачи: |
|
|
что модель не дает абсурдных или невозможных |
|
моделирования (точность, полезность, затраты |
|
сценариев) могут привести к ошибкам в реальных |
|
содержать большое множество различных |
|
могут быть выполнены только после завершения других. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
например, модели состава помогают в декомпозиции |
|
|
результатов. Пример: модель движения не должна |
|
ресурсов) в рамках области адекватности. Модель |
|
условиях. Ошибки в данных или допущениях на |
|
параметров. Необходимость математической |
|
Каждая подзадача решается отдельно, но их решения |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
системы, а модели состояний — в анализе поведения. |
|
|
предсказывать отрицательную массу или бесконечную |
|
эффективна, если она решает поставленные задачи с |
|
концептуальном уровне могут распространиться на |
|
обработки результатов экспериментов. Сведение |
|
должны быть согласованы. Методы решения: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скорость. Контроль математической замкнутости |
|
минимальными затратами в пределах своей области |
|
последующие уровни. Ресурсы и время Создание |
|
процесса моделирования лишь к имитации. Это |
|
Иерархическое планирование Разделение и объединение |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверка, что система уравнений имеет достаточное |
|
адекватности. Выход за эту область снижает |
|
детализированных моделей (особенно физического |
|
часто неприемлемо для принятия решений при |
|
решений подзадач. Использование шаблонов или правил |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
количество уравнений для нахождения всех |
|
эффективность, так как модель становится неточной |
|
уровня) требует значительных вычислительных и |
|
анализе крупномасштабных (сложных) систем, |
|
для декомпозиции. Преимущества: Упрощает сложные |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
неизвестных. Убедиться, что модель не содержит |
|
или неприменимой. Пример: Математическая модель |
|
временных затрат. Сложные модели могут быть трудно |
|
когда необходимо комплексное исследование |
|
задачи, делая их более управляемыми. Позволяет |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
неопределенностей или противоречий. Пример: в |
|
может быть эффективной для прогнозирования в узкой |
|
интерпретируемыми для пользователей или |
|
возникающих проблем. |
|
параллельное решение подзадач. Уменьшает |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
системе линейных уравнений число уравнений должно |
|
области адекватности (например, линейные процессы), |
|
разработчиков Динамика системы Модели часто |
|
|
|
|
|
|
|
|
вычислительную сложность за счет локализации. |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
быть равно числу неизвестных |
|
но неэффективной за её пределами (нелинейные |
|
статичны и могут не учитывать изменения в системе со |
|
|
|
|
|
|
|
|
Недостатки: Требует четкого понимания, как разделить |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
случаи). |
|
временем |
|
|
|
|
|
|
|
|
задачу. Возможны конфликты между решениями подзадач. |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Не всегда применимо, если задача не поддается |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
декомпозиции. |