Романов Д.А. Конспект лекций по курсу Моделирование систем для студентов специальности 220400 - Программное обеспечение ВТ и АСУ
Подождите немного. Документ загружается.
Организует поиск оптимальных структур системы, ее алгоритмов
функционирования и параметров. Является оптимизирующим блоком.
Рис. 1. – Циклы модели.
Однако данная схема характерна для имитационных моделей
стохастических систем. В зависимости от степени учета информации и формы
представления объекта данная схема будет изменяться. Например, для
детерминированных моделей не характерен цикл В, для аналитических моделей
не характерен цикл А. Однако оптимизирующий блок (цикл С) всегда
реализуют при решении задач синтеза систем.
Резюме
1. Основными этапами машинного моделирования являются: построение
концептуальной (описательной) модели, выделение параметров системы,
алгоритмизация и формализация модели, ее реализация на ЭВМ.
2. При синтезе систем очень важной является задача оптимизации – поиск
наиболее выгодных параметров системы или процесса ее функционирования. В
общем случае различают 3 цикла модели, оптимизирующим является внешний.
Лекция 7. Инструментальные средства моделирования
После формализации и алгоритмизации модели производят выбор
технических средств и программного обеспечения для моделирования
(реализации модели).
В качестве программного обеспечения обычно выбирают:
1. Алгоритмический язык программирования.
2. Язык моделирования
3. Программу универсального назначения (как правило, математическую
интегрированную среду – МИС)
21
(C)
(B)
[0; T] (A)
4. Моделирующую систему (систему моделирования).
Алгоритмические языки и языки моделирования обычно выбирают
программисты-профессионалы или высококвалифицированные пользователи.
Простой пользователь обычно выбирает в качестве программного средства
машинной реализации модели МИС или систему моделирования.
Система моделирования - программный комплекс, оперирующий
высоким уровнем языка описания модели.
Система моделирования требует при подготовке разбиения на блоки и
описания данного блока с точки зрения его функционирования. Интерфейс
систем моделирования строят таким образом, чтобы уровень пользователя
требовал минимальных знаний (описание системы производится на языке,
близком к человеческому).
Пример системы моделирования двигательных действий - программа
“CHAINS”, моделирующая движение двумерного многозвенника в поле силы
тяжести (разработанная в середине 90
х
гг. в НИИ РГАФК).
Пример системы моделирования экономической структуры и деятельности
фирм – программа Grade Modeler.
Если пользователь выбирает для реализации модели МИС, то от него
требуется высокий уровень знаний об исследуемом объекте (построение
математической модели целиком и полностью ложится на плечи пользователя)
и определённый навык реализации математических алгоритмов в данной МИС.
Основное преимущество использования МИС перед языками
программирования - богатый набор математических функций и операций и
удобные способы их реализации. Основное преимущество МИС перед
системами моделирования - их универсальность, большая степень гибкости и
возможность более быстрой и удобной модификации модели.
Наиболее популярные МИС в настоящее время - программные продукты
семейств MathCad и MathLab.
Резюме
1. Для машинной реализации модели необходимо соответствующее
программное обеспечение.
2. Применяемое для машинного моделирования программное обеспечение
можно подразделить на 4 вида. Поскольку каждый вид обладает как
достоинствами, так и недостатками, то основной задачей оператора является
адекватный подбор программы или комплекса программных средств для
реализации модели.
Резюме к раделу 2
1. Моделирование – наиболее универсальный метод познания
действительности, способ получения информации об объектах и процессах, а
также методологическая база системного анализа.
22
2. Модель представляет собой и объект-заменитель, и систему знаний.
Моделирование как процесс анализа или синтеза систем также является
системным. Как любая система, моделирование преследует определенные цели,
реализует определенные функции и имеет множество различных типов (в
соответствии с собственной классификацией). Наиболее удобным и
универсальным видом моделирования является математическое.
3. В настоящее время моделирование немыслимо без машинной
реализации. Основными этапами машинного моделирования являются:
построение концептуальной модели системы, ее формализация и
алгоритмизация, реализация на ЭВМ на основе оптимального подбора
комплекса программных средств.
23