- •Вопросы к государственному экзамену Дисциплина «Моделирование систем»
- •Понятие модели системы.
- •Определение понятия «моделирование».
- •Использование гипотез и аналогий в исследовании систем.
- •Отличие использования метода моделирования при внешнем и внутреннем проектировании систем
- •Сущность системного подхода к моделированию систем.
- •2 Вариант
- •Процесс функционирования системы.
- •Классификационные признаки видов моделирования систем.
- •Математическое моделирование систем.
- •9. Особенности имитационного моделирования систем.
- •Метод статистического моделирования.
- •11.Критерии эффективности моделирования систем на эвм.
- •Определение математической схемы.
- •13. Экзогенные и эндогенные переменные в модели объекта.
- •14. Закон функционирования системы.
- •15. Понятие алгоритма функционирования.
- •16. Определение статической и динамической моделей объекта.
- •Типовые схемы, используемые при моделировании сложных систем и их элементов.
- •Условия и особенности использования при разработке моделей систем различных типовых схем.
- •Концептуальная модель системы.
- •Группы блоков выделяемые при построении блочной конструкции модели системы.
- •Сущность статистического моделирования систем.
- •Способы генерации последовательностей случайных чисел используемые при моделировании на эвм.
- •Существующие методы проверки качества генераторов случайных чисел.
- •Характерные особенности машинного эксперимента по сравнению с другими видами экспериментов.
- •Виды факторов в имитационном эксперименте с моделями систем.
- •Цель стратегического планирования машинных экспериментов.
- •Цель тактического планирования машинных экспериментов.
- •Точность и достоверность результатов моделирования систем.
- •Сущность фиксации и обработки результатов при статистическом моделировании систем.
- •Место имитационных моделей при машинном синтезе систем.
- •Способы построения моделирующих алгоритмов q –схем.
- •Синхронный и асинхронный моделирующие алгоритмы q –схем.
- •Суть структурного подхода при моделировании систем на базе n –схем.
- •34. Особенности формализации процессов функционирования систем на базе а – схем.
- •Информационная модель системы.
- •Характерные черты эволюционных моделей систем.
- •37.Роль эталонной модели в контуре управления.
- •38.Виды моделей, используемых для принятия решений.
- •39.Суть адаптации применительно к системам управления различными объектами.
- •40.Требования, предъявляемые к модели, реализуемой в реальном масштабе времени.
- •41.Какой процесс, протекающий в системе, называется Марковским?
- •42.Какой процесс называется процессом с дискретным состоянием?
- •43.Какой процесс называется процессом с непрерывным временем?
- •44. Что такое поток событий?
- •45. Что такое интенсивность потока событий?
- •Какой поток событий называется стационарным?
- •47. Какой поток событий называется ординарным?
- •48.Какой поток событий называется простейшим?
- •49.Как ведут себя смо с ограниченной очередью?
- •50.Чем отличаются динамические системы от статических?
- •51.Как выбирается частота дискретизации (теорема Котельникова)?
- •Вопрос 52. Что представляет собой динамический ряд?
- •Типы динамических рядов
- •Вопрос 53. Чем характеризуется динамическая система?
- •Вопрос 54. Что такое порядок динамической системы?
- •Вопрос 55. Что характеризуют параметры динамической системы k и t?
- •56.Передаточная функция звена первого порядка.
- •57.Передаточная функция звена второго порядка.
- •58.Переходная функцией (или переходная характеристикой) динамической системы ?
- •59.Функция Хэвисайда от времени 1[t].
- •60.Уравнение ряда Фурье и коэффициентов а0, Аi, Bi .
- •61.Процесс вычисления коэффициентов а0, Аi, Bi ряда Фурье?
- •Определение коэффициентов по методу Эйлера-Фурье.
- •62.Ряд Фурье для нечетной функции.
- •63.Ряда Фурье для четной функции.
- •64.Как вычисляется составляющие ачх (Si)?
- •65.Как вычисляется составляющие фчх (ϕi)?
- •66.Обратное преобразование Фурье для Si, ϕi.
- •67.Достоинства представления сигнала и динамической системы в виде Фурье представления при моделировании
- •68.К чему свелось моделирование прохождения сигнала через динамический объект в виде Фурье представления?
- •69.Основное уравнение динамики.
- •70.Формулой Эйлера.
- •71.Формулой Эйлера при Δt≠0.
- •72.Как изменяется t (счетчик t) и y при алгоритмической реализации расчет циклом по методу Эйлера?
- •73.Как обозначают порядок зависимости точности от величины шага?
- •74.Каков и по какой причине порядок точности у метода Эйлера?
- •75.В каких случаях численный метод обладает сходимостью?
- •Сходимость означает, что погрешность каждого последующего приближения должна быть меньше погрешности предыдущего приближения, т.Е. Погрешность приближенных значений с каждым шагом должна уменьшаться:
- •В общем случае это неравенство можно представить в виде:
- •76.Какая характеристика сходимости интересует исследователей?
- •77.Что понимается под неустойчивостью метода?
- •78.Что обеспечивает устойчивость метода?
- •79.Что обеспечивает сходимость метода?
- •80. Идея уточненного метода Эйлера.
- •Сущность другого варианта модифицированного метода Эйлера
- •Какова точность метода Рунге-Кутта?
- •Какая функция по методу Рунге-Кутта используется для построения разностной схемы интегрирования?
- •94.Что представляет собой критерий согласия Фишера и каким образом его можно применять?
- •95.Что представляет собой критерий Смирнова и каким образом его можно использовать?
- •96.Что представляет собой критерий согласия Стьюдента и как он используется?
- •97.Объясните смысл понятий: несмещенность оценки, эффективность оценки, состоятельность оценки.
- •98.Каким образом следует вбирать число реализаций опыта?
- •99.Объясните смысл понятия «мощность критерия».
- •100 Каким образом можно выбирать границы для оценки моделируемой случайной величины?
Использование гипотез и аналогий в исследовании систем.
В научных исследованиях большую роль играют гипотезы, т. е.
определенные предсказания, основывающиеся на небольшом количестве
опытных данных, наблюдений, догадок. Быстрая и полная
проверка выдвигаемых гипотез может быть проведена в ходе специально
поставленного эксперимента. При формулировании и проверке
правильности гипотез большое значение в качестве метода суждения
имеет аналогия.
Аналогией называют суждение о каком-либо частном сходстве
двух объектов, причем такое сходство может быть существенным
и несущественным.
Необходимо отметить, что понятия существенности
и несущественности сходства или различия объектов условны
и относительны. Существенность сходства (различия) зависит от
уровня абстрагирования и в общем случае определяется конечной
целью проводимого исследования. Современная научная гипотеза
создается, как правило, по аналогии с проверенными на практике
научными положениями. Таким образом, аналогия связывает гипотезу
с экспериментом.
Гипотезы и аналогии, отражающие реальный, объективно существующий
мир, должны обладать наглядностью или сводиться
к удобным для исследования логическим схемам; такие логические
схемы, упрощающие рассуждения и логические построения или
позволяющие проводить эксперименты, уточняющие природу явлений,
называются моделями. Другими словами, модель (лат.
modulus — мера) — это объект-заместитель объекта-оригинала,
обеспечивающий изучение некоторых свойств оригинала.
Отличие использования метода моделирования при внешнем и внутреннем проектировании систем
Независимо от разбиения конкретной сложной системы на
подсистемы при проектировании каждой из них необходимо выполнить
внешнее проектирование (макропроектирование) и внутреннее
проектирование (микропроектирование). Так как на этих стадиях
разработчик преследует различные цели, то и используемые при
этом методы и средства моделирования могут существенно отличаться.
На стадии макропроектирования должна быть разработана обобщенная
модель процесса функционирования сложной системы,
позволяющая разработчику получить ответы на вопросы об эффективности
различных стратегий управления объектом при его взаимодействии
с внешней средой. Стадию внешнего проектирования
можно разбить на анализ и синтез. При анализе изучают объект
управления, строят модель воздействий внешней среды, определяют
критерии оценки эффективности, имеющиеся ресурсы, необходимые
ограничения. Конечная цель стадии анализа — построение модели
объекта управления для оценки его характеристик. При синтезе на
этапе внешнего проектирования решаются задачи выбора стратегии
управления на основе модели объекта моделирования, т. е. сложной
системы.
На стадии микропроектирования разрабатывают модели с целью
создания эффективных подсистем. Причем используемые методы
и средства моделирования зависят от того, какие конкретно
обеспечивающие подсистемы разрабатываются: информационные,
математические, технические, программные и т. д.