Методика и режим проведения лабораторных работ. Требование к отчету Методика проведения машинного эксперимента
Далее будем говорить о динамической системе, характеризуемой вектором состояния Y(t), считая, что сюда же входит и частный случай Y(t) = const = X, рассматриваемый в лабораторной работе № 1.
Машинный эксперимент по исследованию процедур рекуррентного оценивания в данном цикле лабораторных работ заключается в имитации фактической "траектории движения" исследуемой динамической системой в соответствии с ее модельным описанием, в имитации измерительной информации, полученной в процессе наблюдения за системой, и наконец, в обработке этой измерительной информации с помощью исследуемых процедур рекуррентного оценивания. Полученные оценки состояния динамической системы сравниваются с ее фактическим состоянием. Для имитации помех наблюдения и случайных возмущений динамической системы используются датчики псевдослучайных чисел. Как правило, машинный эксперимент такого рода проводится методами статистического моделирования с усреднением результатов по большому числу реализаций соответствующих случайных последовательностей, что требует больших вычислительных затрат.
В данном цикле лабораторных работ, учитывая их учебный характер и ограниченность ресурсов используемой ЭВМ, исследование работы процедур оценивания проводится (за исключением специально оговоренных случаев) по одной реализации случайных последовательностей, соответствующих траектории динамической системы и процессу наблюдения. Как правило, каждое из предлагаемых в работах заданий подразумевает проведение машинного эксперимента по следующей схеме:
1)
k
:=
1;
установка начального значения
и других величин;
2) имитация очередной фактической точки траектории динамической системы Yk;
3) имитация очередного измерения zk;
4)
обработка очередного измерения в
соответствии с используемой процедурой
рекуррентного оценивания, т. е.
вычисление оценки
и
величин, характеризующих теоретическую
ошибку этой оценки; при этом значения
некоторых параметров модельного описания
динамической системы могут отличаться
от их значений, используемых при
имитации фактического состояния;
5) вычисление величин, характеризующих фактические ошибки оценивания;
6)
k := k
+
1;
если k 
N, то перейти к п. 1; в противном случае
закончить вычисления.
Повторяя машинный эксперимент по описанной схеме при одном и том же начальном состоянии используемого датчика псевдослучайных чисел, будем получать одну и ту же псевдослучайную последовательность, которая используется для имитации входных возмущений динамической системы и помех наблюдения.
Режим выполнения лабораторных работ
Лабораторные работы выполняются в терминальном учебном классе на базе ПЭВМ. Все программное обеспечение работ подготовлено заранее и состоит из набора специальных программ, хранящихся в системе в готовом для выполнения виде. Основным внешним устройством является монитор, который используется как для ввода исходных данных, так и для вывода сообщений и результатов работы.
Для выполнения каждого из заданий лабораторной работы необходимо запустить соответствующую программу и, взаимодействуя в ней в режиме диалога, осуществить требуемый в данном задании машинный эксперимент.