
- •1.Предмет теории моделирования.
- •2.Роль и место моделирования в исследовании систем.
- •3. Характеристика и поведение сложных систем(сс).
- •4.Общее понятие модели и моделирования.
- •5. Соотношения между моделью и объектом. Сущность процесса моделирования.
- •6.Классификация моделей.
- •7.Математические модели.
- •9. Математические схемы моделирования систем. Основные подходы к построению мм систем.
- •10. Непрерывно детерминированные модели (д - схемы).
- •11.Дискретно – детерминированные модели (f-схемы).
- •12. Непрерывно-стохастические модели (q - схемы).
- •13.Методы теории массового обслуживания.
- •14.Имитационное моделирование систем. Цели, условия применения, преимущества и сложности имитационного моделирования.
- •15.Процедура имитационного моделирования.
- •16. Имитация функционирования системы.
- •17. Обобщённые алгоритмы имитационного моделирования. Алгоритм моделирования по принципу особых состояний.
- •18. Обобщённые алгоритмы имитационного моделирования. Алгоритм моделирования по принципу t.
- •19. Методы определения характеристик моделируемых систем.
- •20. Измеряемые характеристики моделируемых систем.
- •Расчёт математического ожидания и дисперсии выходной характеристики.
- •Расчёт среднего по времени значения выходной характеристики.
- •Построение гистограммы для стационарной системы.
- •21. Моделирование случайных воздействий.
- •23. Требования к случайным числам.
- •24. Формирование случайных чисел с заданным законом распределения. Метод обратных функций.
- •25. Формирование случайных чисел с заданным законом распределения. Метод отсеивания (метод генерации Неймана).
- •26. Моделир-е дискретных распределений. Биномиальное распределение.
- •27. Моделирование дискретных распределений. Распределение Пуассона.
- •28. Моделирование случайных событий.
- •29. Потоки событий. Простейший (пуассоновский) поток.
- •30. Моделирование систем с использованием типовых математических схем. Реализация процессов с использованием q-схем (смо). Блочные иерархические модели процессов функционирования систем
- •Построение и реализация моделирующих алгоритмов q-схем
- •31. Смо. Показатели смо.
- •32. Классификация смо.
- •33. Характеристики входящего и выходящего потока смо.
- •34. Планирование машинных экспериментов с моделями систем. Основные понятия.
- •35. Методы планирования эксперимента на модели.
- •39. Моделирование параллельных процессов.
- •40. Имитационное моделирование компьютерных сетей.
- •41. Имитационное моделирование нейронных сетей.
- •42. Вероятностно-статистическое моделирование. Метод Монте-Карло.
26. Моделир-е дискретных распределений. Биномиальное распределение.
Рассмотрим дискретную случайную величину X с распределением ( х1 х2 .. хn; p1 p2 … pn)(матрица, две строки)где pi=P(X=xi). Для того, чтобы моделировать эту величину разделим интервал [0,1] на интервалы ∆t такие, что длина ∆ tравна вероятности Pi. Можно доказать следующую теорему.
Теорема: Случайная величина X, определенная выражением X=xi, если α € ∆i имеет распределение вероятностей (1) Cхема моделирования: разыгрываем случаем число и определяем номер интервала, в кот оно попало. В рез-те получим соответствующее значение случайной величины xi.
Дискретная
случайная величина Х имеет биноминальный
закон распределения,
если она принимает значения 0, 1, 2, …m…
n
с вероятностями; 0< p <1, q = 1 – p, m = 0, 1, 2, …n.
Как
видно, вероятность значений находится
по формуле Бернулли. Сл-но, биноминальный
закон распределения представляет собой
распр-е числа Х = m, кол-ва событий А,
произошедших в n испытаниях. Бернулли,
в каждом из кот событие A происходит с
вероятностью p, а противоположное
событие А (с чертой наверху) с вероятностью
1- p.. Закон распределения биноминальной
случайной величины Х в развёрнутой
форме имеет вид:
- верхняя строчка - это совокупность числовых значений, которые может принимать случайная величина;
- нижняя строчка - вероятность события, что случайная величина примет эти значения.
Определение
биноминального закона корректно, так
как основное свойство ряда распределения
выполнено, ибо , как было отмечено
выше, есть сумма всех членов разложения
бинома Ньютона:
Отсюда и название закона – биноминальный.
Числовые характеристики биноминального распределения: 1. М(Х) = np
2.D(X) = npq
27. Моделирование дискретных распределений. Распределение Пуассона.
Рассмотрим дискретную случайную величину X с распределением ( х1 х2 .. хn; p1 p2 … pn)(матрица, две строки) где pi=P(X=xi). Для того, чтобы моделировать эту величину разделим интервал [0,1] на интервалы ∆t такие, что длина ∆ tравна вероятности Pi. Можно доказать следующую теорему.
Теорема: Случайная величина X, определенная выражением X=xi, если α € ∆i имеет распределение вероятностей (1) Cхема моделирования: разыгрываем случаем число и определяем номер интервала, в кот оно попало. В рез-те получим соответствующее значение случайной величины xi.
Дискретная случайная величина Х имеет закон распределение Пуассона, если она принимает значения 0, 1, 2, …m,… (бесконечное, но счётное множество значений) с вероятностями
, где m = 0, 1, 2, …
Числовые характеристики распределения Пуассона: 3.М(Х) = λ; 4.D(X) = λ
28. Моделирование случайных событий.
Для моделир-я случ соб А, вер-ть кот = Рс, достаточно сформировать одно число r, равном-но распр на инт [0,1]. При попад r в инт [О,Рс] счит, что соб А наступ, иначе – нет.
.
Для моделир-я полной группы N несовместимых соб А = {А1, А2,..., АN} с вероятностями соотв-но Р1, Р2, …, РN также достат-но одного знач r. Соб Аi счит наступившим, если вып усл:
(4.1)
Если группа соб А
не полна, то вводят фиктивное соб АN+1
с вер-тью РN+1
такой, что
,
т.е. дополняют выборку А.
После этого генерируют число r и проверяют условие (4.1). При А = АN+1 счит, что ни одно соб из исх группы А не наступило.
При разработке любой имитац модели и планировании проведения модельных экспериментов необх разл 3 представления времени:1)реальн время, в кот происх ф-ционир-е имитируемой сист;2)модельное (сист) время, в масштабе кот организуется работа модели;3)масштабное время на провед имитационного эксперимента (затраты времени ЭВМ).4)
С пом механизма модельного времени реш след зад:1)отображ переход моделируемой сист из одного сост в др;2)произв масштаб времени “ф-ционир-я” исследуемой сист;3)производится управление ходом модельного эксперимента; 4)моделируется квазипараллельная реализация событий в модели.
При исп метода постоянного шага отчет сист времени ведется через фиксированные интервалы времени. События в модели счит наступившими в момент окончания этого интервала. Погрешность в измерении временных характеристик системы в этом случ зависит от велич шага моделирования D t.
Метод постоянного шага предпочтителен:1)когда соб поставляются регулярно, их распределение во времени достаточно равном;2)число соб велико, а моменты их появл близки;3)невозм заранее опред момент появл соб.
Данный мет управл модельн врем достат-но просто реализ в том случае, когда управл-е появлением соб всех типов в модели м-о предст как функцию времени.