- •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?
39.Суть адаптации применительно к системам управления различными объектами.
Под адаптацией понимается процесс изменения структуры, алгоритмов и параметров системы S на основе информации, получаемой в процессе управления с целью достижения оптимального (в смысле принятого критерия) состояния или поведения системы при начальной неопределенности и изменяющихся условиях работы системы во взаимодействии с внешней средой Е.
Характерная черта адаптации — текущее накопление информации о процессе функционирования системы S и внешней среды Е и ее использование для улучшения избранного показателя качества. Процесс накопления информации связан с затратами времени, что в итоге приводит к запаздыванию в получении системой управления информации, необходимой для принятия решений. Это существенно снижает эффективность работы систем управления в реальном масштабе времени. Поэтому актуальной является задача прогнозирования состояний (ситуаций) системы S и внешней среды Е и характеристик (поведения) системы S для адаптивного управления. Такой прогноз может быть выполнен при использовании методов моделирования в системе управления в реальном масштабе времени.
40.Требования, предъявляемые к модели, реализуемой в реальном масштабе времени.
особенностью моделирования для принятия решений по управлению объектом в реальном масштабе времени является существенная ограниченность вычислительных ресурсов, так как такие системы управления, а следовательно, и машинные модели Мм, реализуются, как правило, на базе мини и микро ЭВМ или специализированных микропроцессорных наборов, когда имеется ограничение по быстродействию и объему памяти. Это требует тщательного подхода к минимизации затрат ресурсов по моделированию в реальном масштабе времени.
Кроме того, следует учитывать, что достоверность и точность решения задачи моделирования (прогнозирования ситуаций или поведения) системы существенно зависят от количества реализаций N, которые затрачены на получение статистического прогноза. Таким образом, возникает проблема поиска компромисса между необходимостью увеличения затрат времени на моделирование, т. е. числа реализаций N [на интервале (0, Т)] для повышения точности и достоверности результатов моделирования (прогнозирования), и необходимостью уменьшения затрат машинного времени из условий управления в реальном масштабе времени.
При использовании машинной модели Мм в контуре управления системой S в реальном масштабе времени возникает также проблема оперативного обновления информации как в базе данных об объекте, так и в базе данных об эксперименте, т. е. в данном случае о конкретном прогнозе.
41.Какой процесс, протекающий в системе, называется Марковским?
Функция X(t) называется случайной, если ее значение при любом аргументе t является случайной величиной.
Случайная функция X(t), аргументом которой является время, называется случайным процессом.
Случайный процесс называется марковским процессом (или процессом без последействия), если для каждого момента времени t вероятность любого состояния системы в будущем зависит только от ее состояния в настоящем и не зависит от того, как система пришла в это состояние.
Итак, марковский процесс удобно задавать графом переходов из состояния в состояние. Мы рассмотрим два варианта описания марковских процессов — с дискретным и непрерывным временем.
В первом случае переход из одного состояния в другое происходит в заранее известные моменты времени — такты (1, 2, 3, 4, …). Переход осуществляется на каждом такте, то есть исследователя интересует только последовательность состояний, которую проходит случайный процесс в своем развитии, и не интересует, когда конкретно происходил каждый из переходов.
Во втором случае исследователя интересует и цепочка меняющих друг друга состояний, и моменты времени, в которые происходили такие переходы.
И еще. Если вероятность перехода не зависит от времени, то марковскую цепь называют однородной.