Приклади аналогових обчислювальних машин

АНАЛОГІЇ ПОЛІВ

МЕХАНІЧНА ТА ЕЛЕКТРИЧНІ СИСТЕМИ АНАЛОГІЙ

Механічна система	Аналогічні електричні системи
1-ша система	2-га система
Маса	Індуктивність	Ємність
Переміщення	Заряд	Потокозчеплення
Швидкість	Струм	Напруга
Сила	Електрорушійна сила	Струм

Таблиця 1.4

Стаціонарне електричне поле струму в провідному середовищі	Стаціонарне поле фільтрації рідини	Стаціонарне поле температур
Закон Ома ; — цільність струму;	Закон Дарсі   ; h — п’єзоелектрична напруга	Основне рівняння теплопроводності ; ;

На основі концепції аналогії будуються аналогові моделі певної фізичної природи (наприклад, моделювання стаціонарного електрич­ного струму в провідному середовищі), на яких досліджуються шляхом встановлення відповідних параметрів у створеній моделі процеси, що відбуваються в іншому фізичному середовищі (наприклад, процеси в стаціонарному полі фільтрації рідини чи в стаціонарному полі температур). Аналогове моделювання стало основою створення аналогових обчислювальних машин (АОМ), які використовувалися не тільки в техніці, а й для розв’язання економічних задач. У таблиці 1.5. наведено приклади двох АОМ такого призначення.

Таблиця 1.5

Тип машини	Призначення машини	Кількісні характеристики розв’язуваних задач
«Оптімум-2»	Для розв’язання транспортної задачі лінійного програмування	Максимальна кількість: пунктів виробництва — 20, пунктів споживання — 60. Займана площа — 2,5 м^2.
«АСОР-1» («Ритм»)	Для автоматизації розрахунків укрупнених задач сіткового планування та керування	Максимальна кількість: робіт у графіку — 200, подій у графіку — 140. Займана площа — 8 м^2.

Ситуаційне моделювання (ділові ігри) — це метод, в основу якого покладено відтворення в спеціальних лабораторних умовах певних ситуацій з метою розв’язання складних задач чи в навчальних цілях, які можуть мати місце в реальних системах. Назва походить від слова латинського походження ситуація (situs — становище), що означає збіг умов і обставин, які утворюють певне становище. Побудова ситуаційної моделі полягає в тому, що повний опис неосяжної множини ситуацій функціонування реального об’єкта за певними правилами замінюється певною кількістю узагальнених ситуацій, кожна з яких з певною мірою вірогідності відтворює один з можливих станів системи. Ситуаційна модель може бути реалізована або за допомогою ЕОМ (наприклад, засобами імітаційного моделювання), або шляхом програвання в реальних умовах спеціальних сценаріїв (ділові ігри, воєнні ігри).

Ділові ігри (господарські ігри, економічні ігри) — метод імітації вироблення і прийняття управлінських рішень у різних виробничих ситуаціях шляхом проведення симульованої гри згідно із заданим сценарієм (чи системою правил) окремими групами людей або людини і ЕОМ. Сама ділова гра може розглядатися як деяке спрощене відтворення реального економічного чи виробничого процесу. У загальному випадку ділові ігри можуть використову­ватися:

1) при навчанні та доборі господарських керівників різного рангу;

2) при навчанні студентів у вузах;

3) при колективному прийнятті управлінських рішень;

4) з дослідницькою метою для вивчення деяких сторін економічної поведінки людей, зокрема реакції на ті чи інші зміни в організаційній формі управління, на можливі заохочення та стягнення.

Імітаційне моделювання, як інструмент експериментального дослідження складних систем, охоплює методологію створення моделей систем, методи алгоритмізації та засоби програмних реалізацій імітаторів, планування, організацію і виконання на ЕОМ експериментів з імітаційними моделями, машинну обробку даних та аналіз результатів. При цьому динамічні й стохастичні характеристики реальних процесів відображаються в моделі за допомогою спеціально сконструйованих процедур.

Під час вивчення теоретичного матеріалу теми необхідно звернути увагу на основні напрями використання імітаційного моделювання. Слід зазначити, що діапазон застосування імітації на ЕОМ над-
звичайно широкий — від конкретних форм діяльності підприємств до імітації економіки країни в цілому.

Серед головних напрямів використання імітаційного моделювання необхідно розглянути такі:

1) прогнозування розвитку національних економік;

2) створення важливих народногосподарських проектів;

3) розробка і впровадження інформаційних систем різного призначення;

4) створення системи оборони країни і планування військових операцій;

5) охорона навколишнього середовища;

6) навчання та підготовка кадрів.

Машинна імітація являє собою цілий науковий напрям. Активне впровадження машинної імітації у сферу розв’язання різноманітних завдань організації і управління виробництвом, інтенсивна експлуатація імітаційних методів у всіх галузях інженерно-економічної діяльності, широке залучення ідей і методів машинного моделювання до підготовки наукових і виробничих кадрів — важливі народногосподарські завдання, успішне виконання яких багато в чому визначить ефективність суспільного виробництва в цілому.

Надзвичайно важливу роль методи машинної імітації мають відігравати при розв’язанні проблем комп’ютеризації інформаційних процесів на підприємствах і в установах, при створенні інформаційних систем економіко-організаційного управління. Наприклад, у [8] підкреслено, що стратегія розвитку сучасних інформаційних систем, зокрема систем підтримки прийняття рішень, має забезпечити аналітику формулювання і розв’язання такого класу задач.

1. Аналітичні — обчислення необхідних показників і статистичних характеристик бізнес-діяльності на основі ретроспективної (звер­неної у минуле) інформації з баз даних.

2. Візуалізація даних — наглядне графічне та табличне відображення наявної інформації.

3. Здобуття знань — визначення взаємозв’язків і взаємозалежностей бізнес-процесів на базі існуючої інформації.

4. Імітаційні — проведення на ЕОМ експериментів з математичними моделями, які описують поведінку складних систем. Задачі цього класу застосовуються для аналізу можливих наслідків прий­няття того чи іншого рішення (аналіз типу «Що, якщо?..»).

5. Синтез управління — визначення допустимих керуючих дій, які забезпечують досягнення поставлених цілей.

6. Оптимізаційні — засновані на інтеграції імітаційних, управ­лінських, оптимізаційних та статистичних методів моделювання і прогнозування.

Машинна імітація процесів управління виробництвом, зокрема для оптимізації планування виробництва в цехах і на дільницях машинобудівних підприємств, для оптимального керування страховими заділами деталей тощо, застосовується порівняно давно і досить успішно. Важлива роль відводиться машинній імітації в процесі автоматизації підприємства в цілому. У [9] зазначається, що автоматизація роботи підприємства — дуже відповідальний крок. Ця робота передбачає три етапи: етап інжиніринга — побудова моделі діяльності компанії; етап реінжиніринга — здійснення аналізу й удосконалення моделі; етап управління — моніторинг роботи фірми в рамках створеної моделі. При цьому засобами аналізу виступають різні методики, зокрема такі, як функціонально-вартісний аналіз, імітаційне моделювання. Наприклад, німецька фірма IDS Prjf. Sher створила систему ARIS Toolset, у якій для аналізу і оптимізації діяльності підприємства вмонтовано засоби тестування на повноту і несуперечливість, функціонально-вартісний аналіз, імітаційне моделювання тощо. Створена за допомогою ARIS модель може бути імпортована в одну з популярних систем управління виробництвом R/3.

Дата добавления: 2017-01-13