Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Основные принципы моделирования

Введение - 3-4

Глава I.

Алкаптонурия. -5-9

Альбинизм. -10- 15

Заключение -16.

Литература -17.

Тема лекции № 1, № 2: Основные понятия теории моделирования

Основные вопросы:

1 Основные принципы моделирования

2 Действия, предполагаемые технологией компьютерного моделирования

3 Виды моделирования

4 Системная независимость

5 Декомпозиция системы

Основные принципы моделирования

Чтобы сравнить между собой различные стратегии проведения опера­ции (или решения), необходимо получить для них ожидаемые значения показа­теля эффективности. Для этого полезно иметь математическую модель исследуемой операции. Следовательно, основная проблема заключается в том, где ее взять. Рассмотрим основные принципы моделирования, в сжатой форме отражающие тот опыт, который накоплен к настояще­му времени в области разработки и использования математических моделей.

Принцип информационной достаточности. При полном отсутствии инфор­мации об исследуемой системе построение ее модели невозможно. При наличии полной информации о системе ее моделирование лишено смысла. Существует не­который критический уровень априорных сведений о системе (уровень информа­ционной достаточности), при достижении которого может быть построена ее адек­ватная модель.

Принцип осуществимости. Создаваемая модель должна обеспечивать дости­жение поставленной цели исследования с вероятностью, существенно отличающей­ся от нуля, и за конечное время.

Принцип множественности моделей. Данный принцип, несмотря на его по­рядковый номер, является ключевым. Речь идет о том, что создаваемая модель дол­жна отражать в первую очередь те свойства реальной системы (или явления), ко­торые влияют на выбранный показатель эффективности. Соответственно при использовании любой конкретной модели познаются лишь некоторые стороны ре­альности. Для более полного ее исследования необходим ряд моделей, позволяю­щих с разных сторон и с разной степенью детальности отражать рассматриваемый процесс.

Принцип агрегирования. В большинстве случаев сложную систему можно пред­ставить состоящей из агрегатов (подсистем), для адекватного математического опи­сания которых оказываются пригодными некоторые стандартные математические схемы. Этот принцип позволяет, кроме того, достаточно гибко перестра­ивать модель в зависимости от задач исследования.

Принцип параметризации.В ряде случаев моделируемая система имеет в своем составе некоторые относительно изолированные подсистемы, характеризующиеся определенным параметром, в том числе векторным. Такие подсистемы можно за­менять в модели соответствующими числовыми величинами, а не описывать про­цесс их функционирования. При необходимости зависимость значений этих вели­чин от ситуации может задаваться в виде таблицы, графика или аналитического выражения (формулы). Принцип параметризации позволяет сократить объем и продолжительность моделирования. Но надо иметь в виду, что параметриза­ция снижает адекватность модели. Степень реализации перечисленных принципов в каждой конкретной модели может быть различной, причем это зависит не только от желания разработчика, но и от соблюдения им технологии моделирования. А любая технология предполагает наличие определенной последовательности действий.

Действия, предполагаемые технологией компьютерного моделирования. Само по себе понятие «компьютерное моделирование» весьма широкое, и каждый автор тракту­ет его по-своему. Встречаются, например, такие выражения: «компьютерное моде­лирование верхней одежды», «компьютерное моделирование причесок» и т. п. В связи с этим есть необходимость уточнить, что же мы будем понимать под этим термином. Так вот, в данном случае, компьютерное моделирование - это матема­тическое моделирование с использованием средств вычислительной техники. Соответственно, технология компьютерного моделирования предполагает выполнение следующих действий: определение цели моделирования; разработка концептуальной модели; формализация модели; программная реализация модели; планирование модельных экспериментов; реализация плана эксперимента; анализ и интерпретация результатов моделирования.

Содержание первых двух этапов практически не зависит от математического метода, положенного в основу моделирования (и даже наоборот - их результат определяет выбор метода). А вот реализация остальных шести этапов существенно различается для каждого из двух основных подходов к построению модели. Име­нуются эти подходы в разных книгах по-разному, мы используем для их обозначе­ния термины «аналитическое» и «имитационное» моделирование.