Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Задачи, возникающие в процессе исследования моделей кибернетических систем

Существует четыре основных типа задач, возникающих в процессе изучения кибернетических систем методом математического моделирования.

Обозначим кибернетическую систему La, где a – параметры системы, X(t) –вход системы (внешнее воздействие), Y(t) – выход (реакция системы). Можно записать Y(t)=La(X(t)); соответствующая структурная схема:

  X(t) La    
-> ----------- ------------ ->
    Y(t)  

Основные задачи математического моделирования (перечисляются в порядке возрастания их сложности):

1. Прямая задача: при заданных значениях внешнего воздействия X(t), заданной системы L и её параметров «a» найти реакцию системы Y(t).

2. Обратная задача: Задана система L и её параметры «a», известна реакция системы Y(t). Требуется определить входное воздействие X(t), которое вызвало заданную реакцию Y(t).

3. Задача идентификация параметров: задано описание системы L, вход системы Х(t) и реакция системы Y(t). Требуется уточнить значения параметров системы «а».

4. «Чёрный ящик»: Известна реакция системы Y(t) на воздействие X(t). Требуется воссоздать описание системы La так, чтобы для заданных воздействий получать заданные реакции.

Чёрный ящик - термин, используемый для обозначения системы, механизм работы которой очень сложен, неизвестен или неважен в рамках данной задачи. Такие системы имеют «вход» для ввода информации и «выход» для отображения результатов работы. Состояние выходов обычно функционально зависит от состояния входов. Если механизм работы неважен, то зависимость результатов от входных данных, как правило, известна; концепция чёрного ящика при этом используется, чтобы не отвлекаться на внутреннее устройство. Однако такой подход может дать ошибку при использовании устройства на пределе его возможностей. И если два "чёрных ящика" взаимодействуют между собой, то делают они это только путем обмена информацией.

Решение любой задачи методом машинного эксперимента начинается с решения прямой задачи. Она помогает понять, как поведёт себя реальная система при определённых внешних воздействиях.

Научившись решать прямую задачу, можно переходить к решению обратной, т.е. попытаться ответить на вопрос «какие воздействия X могли привести к данной реакции Y?».

Дальнейшие исследования связаны, как правило, с уточнением параметров моделируемой системы. Для этого проводят минимизацию рассогласования модельных (YM) и реальных (YR) значений реакции системы при известных значениях входных воздействий X путём варьирования параметров «a»:

YM - YR --- > min

a

Самая сложная задача – «чёрный ящик»: нужно определить (понять) устройство системы, если известны её реакции на заданные воздействия. Считается, что задача решена, если на заданные воздействия система реагирует заданным образом. Пример такой задачи – изучение устройства и законов функционирования головного мозга человека.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Методы исследования кибернетических систем | Архитектура кибернетической системы
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 425; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.