Декомпозиция системы

Описание внешних воздействий

Внешние воздействия - совокупность факторов, воздействующих на систему и оказывающих влияние на эффективность её функционирования.

Пример. При оценке производительности вычислительной системы в качестве параметров внешних воздействий целесообразно рассматривать поток информации, подлежащей обработке, и поток отказов, приводящий к нарушению вычислительного процесса. Оценки производительности системы будут иметь смысл только в том случае, если известно, для какой рабочей нагрузки они получены. Это утверждение справедливо для любой задачи принятия решения, к какой бы предметной области она ни относилась. Нельзя говорить о прочности моста, не указывая, на какую максимальную нагрузку он рассчитан; точно так же некорректно сообщать максимальную скорость автомобиля, не уточнив, в каких условиях она была достигнута.

Модель внешних воздействий должна обладать следующими основными свойствами:

– совместимостью с моделью системы;

– представительностью;

– управляемостью;

– системной независимостью.

Свойство совместимости предполагает следующее:

- степень детализации описания внешних воздействий соответствует детализации описания системы;

- модель внешних воздействий должна быть сформулирована в тех же категориях предметной области, что и модель системы (например, если в модели системы исследуется использование ресурсов, то должны быть выражена в запросах на ресурсы).

Представительность модели внешних воздействий определяется ее способностью адекватно представить внешних воздействий в соответствии с целями исследования - модель должны отвечать целям исследования системы. Например, если оценивается пропускная способность, то должны выбираться внешние воздействия, «насыщающие» систему.

Под управляемостью понимается возможность изменения параметров модели внешних воздействий в некотором диапазоне, определяемом целями исследования.

Системная независимость - это возможность переноса модели внешних воздействий с одной системы на другую с сохранением ее представительности. Данное свойство наиболее важно при решении задач сравнения различных систем или различных модификаций одной системы. Если модель внешних воздействий зависит от конфигурации исследуемой системы или других ее параметров, то использование такой модели для решения задачи выбора невозможно,

Система разделяется на совокупность элементов (построение иерархической последовательности моделей), определяются связи и их типы между элементами модели. Система представляется набором моделей, отображающих её поведение на различных уровнях декомпозиции (стратах). Каждый уровень учитывает присущие ему свойства, переменные и зависимости.

Декомпозиция системы осуществляется исходя из выбранного уровня детализации модели, который определяется тремя факторами:

– целями моделирования;

– объемом априорной информации о системе;

– требованиями к точности и достоверности результатов моделирования.

Уровни детализации иногда называют стратами, а процесс выделения уровней - стратификацией.

Выбор уровня детализации часто определяется параметрами, допускающими варьирование в процессе моделирования. Такие параметры обеспечивают определение интересующих характеристик. Остальные параметры должны быть, по возможности, исключены из модели.

Для каждого блока определяются операции, для которой известны и могут быть получены зависимости выходных параметров от входных. Если при этом получается модель большой размерности, то ее можно преобразовать в иерархическую модульную структуру. Каждый модуль такой структуры состоит из совокупности модулей более низких рангов, в том числе и элементарных операций.

Детализация системы должна производиться до такого уровня, чтобы для каждого элемента были известны или могли быть получены зависимости его выходных характеристик от входных воздействий, существенные с точки зрения выбранного показателя эффективности. Повышение уровня детализации описания системы позволяет получить более точную ее модель, но усложняет процесс моделирования и ведет к росту затрат времени на его проведение. Например, если моделируется дискретная система, то увеличение детальности ее описания означает увеличение числа различных состояний системы, учитываемых в модели, и, как следствие - неизбежный рост объема вычислений.

При выборе уровня описания системы целесообразно руководствоваться следующим правилом: в модель должны войти все параметры, которые обеспечивают определение интересующих исследователя характеристик системы на заданном временном интервале ее функционирования; остальные параметры по возможности следует исключить из модели.

Функционирование любой системы – есть реализация определенного количества технологических процессов преобразования вещества, энергии или информации. Эти процессы складываются из последовательности операций, выполнение каждой операции обеспечивается определённым ресурсом. На основании этого - в модели должны присутствовать составляющие элементы, реализующие выполнение всех технологических процессов. Помимо того в модель могут включаться элементы, служащие управлению ресурсами и процессами, а также элементы, предназначенные для хранения информации, необходимой для управления.

Для каждого элемента системы выбираются параметры, которые изменяются во времени и, соответственно, отражают ход процесса функционирования системы. Множество этих параметров отражают состояние системы, а функционирование системы представляется в виде последовательной смены состояний.

Дата добавления: 2014-11-29