Розроблення концептуальної моделі

Концептуальною називається абстрактна модель, яка виявляє причинно-наслідкові зв'язки, властиві досліджуваному об'єкту в межах, визначених цілями дослідження. Це формальний опис об'єкта моделювання, який відображає концепцію (погляд дослідника на проблему). Ця модель існує в уяві розробника, тобто вона суб'єктивна за своєю природою і відображає загальні властивості та закономірності у світі об'єктів.

Концептом називають деяку структуру, що необхідна для визначення об'єктів. Останні можна визначити через перелік їх атрибутів (властивостей). З позиції аналізу системи, яка моделюється, — це найважливіший етап, бо неправильно сформульована концепція призведе до побудови неправильної моделі.

Є інше визначення концептуальної моделі (термінологічний словник, який розроблено Міністерством оборони США). Концептуальна модель — це формулювання змістовного і внутрішнього зображення процесу або системи, яке поєднує концепцію користувача і розробника моделі. Вона включає в явному вигляді логіку, алгоритми, припущення й обмеження стосовно моделі. Під час розроблення концептуальної моделі необхідно:

v визначити цілі моделювання;

v сформулювати цільові функції (критерії якості) системи, яка моделюється;

v вибрати ступінь деталізації зображення моделі;

v описати вхідні, вихідні змінні і параметри моделі;

v подати функціональні залежності, які описують поведінку змінних і параметрів;

v описати обмеження на можливі зміни величин;

v розробити структурну схему концептуальної моделі та скласти опис її функціонування.

Розроблення концептуальної моделі починається зі складання змістовного опису процесу функціонування об'єкта відповідно до принципів системного аналізу. З урахуванням зазначених цілей та обмежень формулюються критерії функціонування системи або цільові функції, визначаються структура системи, вхідні, вихідні змінні, зовнішні впливи, внутрішні параметри системи, функціональні залежності, які описують змінні і параметри, обмеження на змінні. Якщо формулювати зміст цього етапу з позицій теорії управління, то фактично вирішується завдання структурної та параметричної ідентифікації в широкому розумінні. Клас і структура математичної моделі вибираються на основі результатів теоретичного аналізу об'єкта з урахуванням загальних закономірностей процесів, які відбуваються в системі, або на підставі апріорної інформації. Математичною моделлю може бути і алгоритм.

Під час побудови концептуальної моделі об'єкта суттєвим є виділення та опис станів об'єкта. Стан системи визначається неперервними або дискретними значеннями характеристик елементів системи. Важливість поняття стану під час моделювання систем і керування ними полягає у забезпеченні можливості пов'язати з кожною вхідною змінною єдину вихідну змінну, використовуючи стан системи як параметр. Отже, динамічну поведінку системи задають шляхом описування переходів її з одного стану до іншого в просторі станів.

Стани системи можуть змінюватись безперервно або в дискретні моменти часу, що, у свою чергу, визначає клас неперервних або дискретних математичних моделей, які використовуються для опису поведінки системи. Імітаційне моделювання, по суті, полягає у динамічному відображенні станів системи протягом певного проміжку часу.

Дата добавления: 2014-01-05