Государственный комитет рф по высшему образованию

Московский Институт Электронной Техники

(Технический Университет)

Факультет МПиТК

Кафедра ИПОВС

Пояснительная записка

к дипломному проекту на тему

“Технологическая среда для разработки больших экономических моделей: компоненты поддержки работы эксперта-экономиста при формировании и отладке (в расчетном режиме)структурного текста модели”.

Дипломант Юртаев А.В. ( __________ )

Руководитель проекта Полосухин Б.М. ( __________ )

Консультант Фишкис В.М. ( __________ )

Консультант по технологической

части Полосухин Б.М. ( __________ )

Консультант по организационно-

экономической части Костина Г.Д. ( __________ )

Консультант по технике

безопасности Никулина И.М. ( __________ )

1998 Г.

Оглавление

Введение

Развитие современной компьютерной техники и программного обеспечения для нее в условиях жесткой конкуренции делает необходимым максимальную автоматизацию различных производственных процессов и делопроизводства с использованием самых совершенных компьютеров, которые позволяют ускорить и облегчить работу человека, а следовательно, и снизить себестоимость товаров или предоставляемых услуг и повысить их качество.

Одним из проектов Российского НИИ искусственного интеллекта является создание прототипа комплексной системы по теме "Компьютерное моделирование макроэкономики Российской Федерации на основе технологии недоопределенных вычислений". Цель данного проекта - разработать технологическую среду, которая бы позволяла экономистам создавать и изучать математические модели макроэкономики страны и составляющих ее районов, максимально приближенные к действительности. Модель - это сложная структура, включающая в себя множество экономических показателей и взаимосвязи между ними и описывающая поведение макроэкономики. (более подробно понятие модели раскрыто в эскизном проекте).

Соответственно, можно различить два типа пользователей системы:

• Экономист - разработчик: занимается непосредственной разработкой математической модели макроэкономики, устанавливает взаимосвязи между различными компонентами макроэкономики. Предполагает высокую экономическую квалификацию.

• Экономист - пользователь: занимается изучением макроэкономики на основе математической модели, построенной экономистом - разработчиком.

  Разработка системы моделирования позволит автоматизировать процесс расчета экономических параметров, исследовать поведение макроэкономики при изменении каких либо составляющих ее показателей.

  Мой дипломный проект посвящен начальной стадии разработки экономической модели - создание условий для формирования структурного текста модели и его представление в формате «понятного» вычислительному ядру системы.

Эскизный проект Постановка задачи Определение понятия модели

Прежде чем определить круг требований к системе, установим, что же скрывается под понятием модели.

Модель является базовым понятием для любых областей знаний, использующих аппарат математики, поскольку каждая попытка работать в точных терминах с реальным явлением должна начинаться с описания его формальной модели. Именно Модель представляет Объект исследования или расчетов и определяет характер формального аппарата, используемого для описания Задачи и выполнения необходимых вычислений. Формально, Модель определяется парой неупорядоченных множеств - множеством переменных-параметров и множеством отношений, связывающих значения этих переменных.

Прежде всего, формальная Модель является особым типом общего понятия Модели. Сама семантика общего понятия включает Объект моделирования. Модель Чего? - без ответа на этот вопрос понятие Модели просто не имеет смысла.

Математическая Модель реального явления представляет собой его формальную аппроксимацию и при определенных условиях может заменять оригинал в компьютерном (а иногда и аналитическом) исследовании его природы и поведения. В этом качестве Модель может служить базисом для решения обычных вычислительных Задач. Например:

• каким образом данный набор значений одних параметров влияет на значения других,

• какие значения параметров возможны при данном наборе ограничений,

• какие сочетания значений параметров являются оптимальными для данного критерия при данном наборе ограничений, и т.п.

Любая математическая Модель, которая не является формализацией реальной сущности, может быть интересна в качестве объекта исследования только самим математикам, поскольку не является аппаратом для решения практических Задач.

В данной системе экономического планирования Модель описывает собой макроэкономику РФ в определенный период времени (на данном этапе с 1994 года по 2000 год) и представлена в виде неупорядоченной совокупности отношений, которые соответствуют связям, существующим между параметрами задачи (параметрами модели являются компоненты макроэкономики, например, статьи бюджета.). Эти отношения, называемые общим термином "ограничения" могут иметь вид уравнений, неравенств, логических выражений и т. п.

Замечательно то, что одну и ту же модель можно использовать для решения различных задач (например, прямых и обратных). При этом постановка той или иной задачи конкретизируется путем добавления в модель ограничений на допустимые значения параметров и/или формулирования дополнительных связей между ними.

В модели нет априорного разделения параметров на входные и выходные. В соответствии с требованиями решаемой задачи пользователь определяет, какие из параметров заданы точно, какие неизвестны совсем, а какие — приблизительно (исходная информация о таких параметрах задается в виде ограничений на множество их возможных значений). Применительно к модели макроэкономики можно утверждать, что все значения экономических параметров до 1998 года заданы точно, 1998 года и позднее неизвестны совсем либо заданы приблизительно.

Используя модель задачи и исходную информацию о значениях ее параметров, методы программирования в ограничениях обеспечивают автоматическое нахождение решения.

В самом общем виде постановка задачи в парадигме программирования в ограничениях формулируется следующим образом. Пусть на переменные x₁, x₂ ..., x_n , областями значений которых являются множества X₁ , X₂ , ..., X_n , заданы ограничения C_i (x₁ , x₂ , ..., x_n), i =1, k. Требуется найти наборы значений <a₁ , a₂ , ..., a_n> (a_i Î X_i), которые бы удовлетворяли всем ограничениям одновременно.

Такая постановка задачи называется проблемой удовлетворения ограничений, а для ее решения используются различные алгоритмы и методы. В частности проблема удовлетворения ограничений может формулироваться как система уравнений с числовыми параметрами, а для ее решения могут использоваться стандартные численные методы. Однако при решении многих реальных задач эти методы оказываются неприменимыми, особенно если модель включает и нечисловые параметры, а начальные данные могут задаваться приблизительно в виде множеств и интервалов, содержащих допустимые значения.

Одним из наиболее развитых и практически значимых подходов, относящихся к программированию в ограничениях, являются недоопределенные модели.

Метод недоопределенных моделей (Н-моделей) был предложен в начале 80-x годов для представления и обработки неполностью определенных знаний [9]. Рассматриваемый вначале как оригинальный метод из области искусственного интеллекта, он трансформировался постепенно в прикладную технологию программирования в ограничениях. Технология Н-моделей выделяется среди других подходов вычислительной мощностью, универсальностью и эффективностью. Фактически она является единственной технологией, которая позволяет решать задачу удовлетворения ограничений в самой общей постановке. Модель макроэкономики РФ и представляет собой недоопределенную модель.