Особенности моделирования объектов и техпроцессов

Эксперимент и модель - главные источники инф. об изучаемом объекте или процессе.

Моделир-е — замещение 1 объекта другим с целью получения инфы о важнейш. св-вах объекта-оригинала с полм. объекта-модели. важнейшая хар-ка любой модели ее соотвтествие моделир объекту. Модель адекватна моделир объекту, если она позвол получить погрешность не больше заданной. Теория замещения одних объектов (ориг.) др. объектами (моделями) — теория моделирования. Моделирование базируется на реальном объекте. Процесс моделир-я предполаг. наличие: 1) объекта исслед-я; 2) исслед-ля; 3) модели.

Классификация видов моделир-я систем. При реальн. моделир-ии абсолютн. подобие никогда не имеет место. В завис. от хар-ра изучаем. процессов все виды моделир-я м. раздел.: 1. детерминирован. (отображ. проц., в кот. предполаг. отсутствие всяких случайн. воздействий. Напр маятник.); 2. стохастич. (отображ. вероятностн. проц. и события. Напр моделир роста деревьев); 3. статическ.; 4. динамическ. (отображ. поведение объекта во времени. Напр. Рост заболеваемости); 5. дискретн. (когда описываем. объекты явл-ся дискретн. во времени. Напр выключатель); 6. непрерывн.(исп-ся в системах); 7. дискретно-нерерывн.

В завис. от формы представл. объекта моделир-е бывает: • мысленное; • реальное.

Мысленное м.б. реализовано как: • наглядное(глобус); • символическое (искусств. проц. созд-я объекта, кот. замещ. реальн. и выраж. его осн. св-ва с пом. опред. системы знаков или символов); • математич.

При построении моделей необх учитывать 2 аспекта полноту и погрешность. Эти св-ва регулир выбором границы системы (среды). Модель упрощается или усложняется.

Математич. моделир-е: • аналитич.(поцессы функц-я системы м.б. представл. в виде явных завис-тей, кот. м.б. выражены в виде матем. выражений; описание известно); • имитационное (при необход-ти симмитировать процесс во t); • комбинированное.

Аналитич. модель м.б. исслед. след. методами: 1. аналитическими; 2. численные методы; 3. качественные методы.

Пример: объект-климат. Цель – прогноз. Модель строится на основе данных об исследуемом объекте. С учетом цели формир исх требования. С учетом компонентов и требований формир подсистемы, а также прочие элементы. Осущ этап синтеза.

Точность модели можно опред елить 1.по методу наим квадратов. Точнее та, которой соотв наим знач суммы квадратов разностей теоретич и эксперимент знач относящихся к одинаковым параметрам. Также 2. по методу макс правдоподобия. 3. Метод Байеса дает условные вероятности. 4. Марковские оценки.

Осн задачи моделир – минимизация времени, получение достоверности.

Есть 2 подхода к моделир: Классический подход синтеза модели (М): Реальный объект, подлежащий моделированию, разбивается на подсистемы, выбираются исходные данные (Д) для моделирования и ставятся цели (Ц), отражающие отдельные стороны процесса моделирования. По отдельной совокупности исходных данных ставится цель моделирования отдельной стороны функционирования системы, на базе этой цели формируется некоторая компонента (К) будущей модели. Совокупность компонент объединяется в модель.

Т.о. происходит суммирование компонент, каждая компонента решает свои собственные задачи и изолирована от других частей модели. Применим подход только для простых систем, где можно не учитывать взаимосвязи между компонентами. Можно отметить две отличительные стороны классического подхода:

наблюдается движение от частного к общему при создании модели;

созданная модель (система) образуется путем суммирования отдельных ее компонент и не учитывает возникновение нового системного эффекта.

Системный подход – методологическая концепция, основанная на стремлении построить целостную картину изучаемого объекта с учетом важных для решаемой задачи элементов объекта, связей между ними и внешних связей с другими объектами и окружающей средой. С усложнением объектов моделирования возникла необходимость их наблюдения с более высокого уровня. В этом случае разработчик рассматривает данную систему как некоторую подсистему более высокого ранга. Например, если ставится задача проектирования АСУ предприятия, то с позиции системного подхода нельзя забывать, что эта система является составной частью АСУ объединением. В основе системного подхода лежит рассмотрение системы как интегрированного целого, причем это рассмотрение при разработке начинается с главного – формулировки цели функционирования. Важным для системного подхода является определение структуры системы – совокупности связей между элементами системы, отражающих их взаимодействие.

Дата добавления: 2014-11-07