- •Содержание шпоры
- •1. Определение элемента системы, его функции и связей. Определение системы и ее свойств. Параметризация системы.
- •2.*Структура системы. Агрегирование и декомпозиция. Виды декомпозиции систем. Пример декомпозиции любого вида1.
- •3) Типы соединений систем. Иерархические, матричные и сетевые структуры
- •4) Принципы системного подхода. Процедуры системного подхода. Задача синтеза систем
- •5.*Алгоритм итерационного проектирования систем. Характеристика методов модификации проектов систем.
- •6.*Базисные множества и концептуальная модель системы в терминах теории множеств.
- •7. Типовые математические схемы моделирования систем
- •8.*Постановка одно- и многокритериальной задачи поиска и принятия решений
- •12.Топологические модели систем. Оптимизация структур связей методом построения минимальных связывающих деревьев. Алгоритм Прима или Краскала. Пример реализации выбранного алгоритма.
- •13.Алгоритм формальной декомпозиции систем по методу разбиения графа на максимально сильно связные подграфы.
- •14.Определение модели, моделирования, свойств интерполяции и экстраполяции. Классификация моделей по критерию подобия и соотношению точности/абстрактности.
- •15.*Иерархические уровни моделирования скт и кс. Структурные примитивы уровней моделирования.
- •16.*Математический аппарат моделирования скт и кс на различных уровнях декомпозиции.
- •17.Подходы к описанию функциональных структур. Типы элементов функциональных структур смо, используемых для моделирования скт и кс.
- •18.Вероятностное моделирование. *Использование метода Монте-Карло для реализации неравномерных распределений.
- •19.Абстрактные конечные автоматы 1-го и 2-го рода. Матрицы переходов и выходов. Представление графом.
- •20.*Простые временные сети Петри. Способы задания. Моделирование элементарного цикла обслуживания простой временной сетью Петри.
- •21.*Ингибиторные сети Петри. Моделирование элементарного цикла обслуживания ингибиторной сетью Петри. Пример моделирования системы или процесса ингибиторной сетью Петри.
- •22.*Типы сетей Петри, используемые для моделирования вс. Пример моделирования процесса параллельного обслуживания заявок с пакетированием сетью Петри.
- •23.*Моделирование вс с использованием теории массового обслуживания. Классификация смо. Типы элементов функциональных структур смо, используемых для моделирования вс.
- •24.Аналитические модели массового обслуживания.
- •25.*Обслуживание с ожиданием. Постановка задачи. Свойства экспоненциального распределения времени обслуживания. Обслуживание как Марковский процесс.
- •26.Обслуживание с потерями. Обслуживание с ограниченным временем ожидания. Постановка задачи. Обслуживание как Марковский процесс.
- •27.Обслуживание с потерями. Обслуживание с ограниченным временем пребывания. Постановка задачи. Обслуживание как Марковский процесс.
- •28.Обслуживание с потерями. Моделирование приоритетного обслуживания с использованием теории массового обслуживания.
- •Моделирование приоритетного обслуживания с использованием теории мо.
- •29.*Имитационные модели массового обслуживания. Элементы имитационных моделей.
- •30 Алгоритмы имитационного моделирования для пошагового управления модельным временем
- •31.Алгоритмы имитационного моделирования для событийного управления модельным временем.
- •32.Алгоритмы имитационного моделирования для пошагового управления модельным временем.
13.Алгоритм формальной декомпозиции систем по методу разбиения графа на максимально сильно связные подграфы.
Матричный алгоритм формальной декомпозиции состоит в выполнении следующих действий:
-
строится квадратная матрица связности МL=[mij], , где m – число узлов, элементы которой получаются поэлементным логическим умножением матриц достижимости и контрдостижимости:
;
-
элементы, имеющие одинаковые строки и столбцы в матрице связности группируются перестановкой строк и столбцов для получения блочно-диагональной матрицы, в которой элементы, равные 1, сгруппированы как можно более плотно вдоль главной диагонали матрицы. Каждая диагональная группа элементов в виде квадратного блока в перестановочной матрице связности и есть максимальный сильно связный подграф.
Для построения матрицы достижимости при ограничении достижимости длинной пути, равной 1 или 2 дуги (k2) следует поэлементно сложить MС и . В результате получится матрица, ненулевые элементы которой показывают наличие путей из узла xi в узел xj длиной в k2 дуг. Замена ненулевых элементов этой матрицы на 1 дает матрицу достижимости.
Матрицей контрдостижимости называется транспонированная матрица достижимости.
14.Определение модели, моделирования, свойств интерполяции и экстраполяции. Классификация моделей по критерию подобия и соотношению точности/абстрактности.
Моделью реального объекта называют его представление в некоторой форме, отличной от реального воплощения. Степень соответствия модели реальному объекту определяется разработчиком. В отличие от математического описания реального объекта, модель позволяет предсказать неизвестные состояния моделируемого объекта – т.е. обладает свойствами интер- и экстраполяции.
Интерполяция- предсказание неизвестных состояний для произвольного х внутри диапазона варьируемых факторов
Экстраполяция - … вне диапазона.
Моделирование есть процесс создания модели реального объекта и постановка экспериментов на этой модели для исследования и оптимизации характеристик объекта в соответствии с заданными ограничениями.
Объектами технического моделирования являются технические процессы и системы. Целями моделирования процессов и систем являются:
- Получение средств решения задач синтеза и анализа при проектировании объекта моделирования;
- Исследование и анализ поведения реально существующего объекта в режимах и условиях, реализовать которые в натурном эксперименте невозможно либо нецелесообразно;
- Получение средств решения задач управления реальным объектом
Критерий подобия – параметр, функция или свойство, по которому контролируется степень соответствия модели реальному объекту. От точного к абстрактному :
-
физические модели –общая природа взаимодействий и/или форма
-
масштабирование- соотношение отдельных параметров процесса или системы
-
аналоговые – аналогия поведения или свойств
-
математические- подобность математических уравнений.
15.*Иерархические уровни моделирования скт и кс. Структурные примитивы уровней моделирования.
В соответствии с принципами системного подхода каждому иерархическому уровню моделирования соответствует своя степень детализации и, следовательно собственный набор структурных примитивов. Графическую иерархию объектов обычно представляют в виде усеченной пирамиды. Расширение ее к низу означает увеличение степени детализации и количества примитивов, которые должны рассматриваться при моделировании.
Иерархические уровни моделирования вычислительных систем:
Для процессорного уровня иерархии вычислительных систем структурными примитивами являются устройства - память, порты, микропроцессоры, то есть микросхемы большой степени интеграции (БИС).
Для регистрового уровня в качестве структурных примитивов выступают узлы - регистры, счетчики, мультиплексоры, АЛУ, дешифраторы, то есть микросхемы средней интеграции (СИС).
Для вентильного уровня - это логические элементы и триггеры (МИС).
На транзисторном уровне - это радиодетали: транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы и прочие радиокомпоненты.
На кремниевом уровне эти же компоненты предстают уже не как черные ящики, а как некоторое множество топологических фигур; структурными примитивами которого являются области диффузии, поликремния и металлизации на поверхности полупроводникового кристалла.
Отдельный иерархический уровень описания выделяют в том случае, если необходимо создать поведенческое (функционально) или структурное описание моделируемой системы, принципиально отличное от уже существующих.
На различных уровнях декомпозиции используется различный математический аппарат моделирования и различные виды математических моделей структурных примитивов (подсистем и элементов).
Способ описания взаимодействия структурных примитивов в рамках функциональной структуры и, собственно способ описания функциональной структуры также зависят от уровня декомпозиции.
Уровни иерархии – виды моделирования:
1 – компонентное
2 – схемотехническое
3,4,5 – функционально-логическое
6 - системное
Математический аппарат для каждого вида моделир.:
-
уравнения в частных производных
-
диф. и алгебраические уравнения
-
булева алгебра, цифровые автоматы, характеристические уравнения и передаточные ф-ции
-
модели массового обслуживания, алгоритмические модели