Основные исходные сведения

Моделирование является одним из фундаментальных научных методов познания и исследования процессов, систем и устройств. Существует множество определений понятия «модель». Модель – это формализованная сущность, отражающая наиболее общие и существенные свойства объекта. Можно выделить три основные виды задач, решаемые с помощью моделирования:

Анализ – процесс определения параметров и характеристик системы по заданным или известным параметрам элементов и устройств, из которых образована изучаемая система.

Синтез – процесс достижения или получения заданных параметров и характеристик системы путем подбора или вариации параметров элементов и устройств, входящих в систему. Синтез является, как правило, итерационным процессом – процессом последовательного приближения характеристик синтезируемой системы к требуемой путем вариации (коррекции) параметров элементов или устройств, составляющих систему. На каждом итерационном шаге решается задача анализа системы с корректированными параметрами.

Диагностика – процесс сравнения работы реальной системы и ее модели для определения работоспособности или нахождения неисправности системы.

Для исследования процесса функционирования системы математическими методами, включая компьютерные, должна быть проведена формализация этого процесса, то есть составлена его математическая модель. По общепринятому определению математическая модель – это приближенное описание объекта, системы, процесса с помощью математических методов.

Анализ математической модели позволяет проникнуть в сущность изучаемого объекта или явления. Под математическим моделированием обычно понимают процесс установления соответствия данному реальному объекту некоторого математического объекта, называемого математической моделью, и исследование этой модели, позволяющего получать характеристики реального объекта. Математические модели можно разделить на следующие виды: аналитические, имитационные и комбинированные.

Аналитические модели. Формализация процессов функционирования системы в виде аналитических функциональных соотношений или логических условий.

Имитационные модели. Представление процессов функционирования системы в виде алгоритма, имитирующего процессы, протекающие в исследуемой системе. При этом имитируются элементарные явления, составляющие процесс, с сохранением логической структуры и последовательности протекания во времени. Имитационные модели позволяют достаточно просто учитывать дискретный и непрерывный характер процессов, нелинейность характеристик элементов системы, случайные воздействия и помехи и т.д. В настоящее время имитационное моделирование – наиболее эффективный метод исследования больших (сложных) систем, а часто и единственный практически доступный метод получения информации о поведении системы на этапе ее проектирования.

Комбинированные модели (аналитико-имитационные) применяются, когда можно использовать преимущества и аналитического, и имитационного моделирования. При построении комбинированных моделей проводится предварительная декомпозиция процесса функционирования объекта на составляющие процессы. Для части из них, если возможно, используются аналитические модели, а для остальных процессов строятся имитационные модели.

Имитационное моделирование является весьма эффективным методом исследования сложных систем. Статистическое моделирование является разновидностью имитационного моделирования.

Цель - построение программной модели устройства ИИС, а также моделирование и исследование ИИС в зависимости от параметров измерительных блоков и устройств, входящих в состав ИИС.