 |
Классификация видов моделирования систем
|
|
|
|
Детерминированная – отображает процессы в которых предполагается отсутствие случайных воздействий.
Стохастическая – учитывает вероятностные процессы и события
Статическая – описывает систему в фиксированный момент времени
Дискретное – исследование объекта во времени
| Стохастическое |
| Динамическое |
| Непрерывное |
| Реальное |
| Дискретно-непрерывное |
| Детерминированные |
| Статическое |
| Дискретное |
| Мысленное |
| Неполное |
| Полное |
| Приближенное |
| Моделирование систем |
| Наглядное: - гипотетическое - аналоговое - маркетинговое |
| Математическое: - аналитическое - имитационное - комбинационное - информационное - структурное - ситуационное |
| Символьное: - языковое - знаковое |
| Натуральное: - научный эксперимент - комплексные испытания - производственный эксперимент |
| Физическое: - в реальном времени - в модельном времени |
При полном моделировании модели идентичны объекту во времени и пространстве. При неполном идентичность может полностью не сохраняться.
На основе приближенного моделирования лежит подобие, при котором некоторые стороны реального объекта не моделируются совсем.
Детерминированное моделирование отображает процессы, в которых предполагается отсутствие случайных воздействий.
Стохастическое моделирование учитывает вероятностные процессы и события.
Статическое моделирование служит для описания состояния объекта в фиксированный момент времени.
Динамическое – для исследования объекта во времени. При этом оперируют аналоговыми (непрерывными), дискретными и смешанными моделями.
Мысленное моделирование применяется тогда, когда модели не реализуемы в заданном интервале времени либо отсутствуют условия для их физического создания (например, ситуация микромира).
|
|
|
Мысленное моделирование реальных систем реализуется в виде наглядного, символического и математического.
Наглядное моделирование представлено:
· Гипотетическим моделированием
· Аналоговым моделированием
· Макетированием
При наглядном моделировании на базе представлений человека о реальных объектах создаются наглядные модели, отображающие явления и процессы, протекающие в объекте.
Например, учебные плакаты, рисунки, схемы, диаграммы.
В основу гипотетического моделирования закладывается гипотеза о закономерностях протекания процесса в реальном объекте, которая отражает уровень знаний исследователя об объекте и базируется на причинно-следственных связях между входом и выходом изучаемого объекта.
Этот вид моделирования используется, когда знаний об объекте недостаточно для построения формальных моделей.
Аналоговое моделирование основывается на применении аналогий различных уровней.
Для достаточно простых объектов наивысшим уровнем является полная аналогия.
С усложнением системы используются аналогии последующих уровней, когда аналоговая модель отображает несколько (или только одну) сторон функционирования объекта.
Символическое моделирование представлено:
· Языковым моделированием
· Знаковым моделированием
Символическое моделирование – искусственный процесс создания логического объекта, который замещает реальный и выражает его основные свойства с помощью определенной системы знаков и символов.
Например, шахматная нотация – система условных обозначений, применяемых для записи шахматной партии или положения фигур.
В основе языкового моделирования лежит тезаурус.
Под тезаурусом понимается словарь, отражающий связи между словами или иными элементами данного языка, предназначенный для поиска слов по их смыслу.
|
|
|
Традиционный тезаурус состоит из двух частей:
· Списка слов и устойчивых словосочетаний, сгруппированных по смысловым (тематическим) рубрикам;
· Алфавитного словаря ключевых слов, задающих классы условной эквивалентности, указателя отношений между ключевыми словами, где для каждого слова указаны соответствующие рубрики.
Математическое моделирование – процесс установления соответствие данному реальному объекту некоторого математического объекта, называемого математической моделью.
Математическое моделирование представлено:
· Аналитическим
· Имитационным
· Комбинированным
· Информационным
· Структурным
· Ситуационным
Модели в аналитической форме представляют собой явные выражения выходных параметров как функций входов и переменных состояния.
В основном моделируется только функциональный аспект системы.
Аналитическая модель исследуется несколькими методами:
· Аналитическим
· Численным
· Качественным
При имитационном моделировании воспроизводится алгоритм функционирования системы во времени – поведение системы.
· Возможность решения более сложных задач.
· Метод статистических испытаний (Монте-Карло)
· Метод статистического моделирования
Комбинированное (аналитико-имитационное) моделирование позволяет объединить достоинства аналитического и имитационного моделирования
Информационное (кибернетическое) моделирование связано с исследованием моделей, в которых отсутствует непосредственное подобие физических процессов, происходящих в моделях. В этом случае стремятся отобразить лишь некоторую функцию, рассматривают реальных объект как «черный ящик», имеющий ряд входов и выходов, и моделируют некоторые связи между выходами и входами.
Структурное моделирование включает:
· Методы сетевого моделирования
· Сочетание методов структуризации с лингвистическими методами
· Структурный подход в направление формализации построения и исследования структур разного типа на основе теоретико-множественных представлений и понятий номинальной теории измерений.
Ситуационное моделирование опирается на модельную теорию мышления, в рамках которой можно описать основные механизмы регулирования процессов принятия решений.
|
|
|
Информация воспринимается человеком на базе уже имеющихся у него знаний и опыта.
Принципы построения моделей систем.
1. Адекватность
Соответствие модели целям исследования по уровню сложности и организации, а также соответствие реальной системе относительно выбранного множества свойств.
До тех пор пока не решен вопрос, правильно ли отображает модель исследуемую систему, ценность модели незначительна
Соотвествие сложности модели решаемой задаче
Модель должна строиться для решения определенного класса задач или конкретной задачи исследования системы.
Попытки создания универсальной модели, нацеленной на решение большого числа разнообразных задач, приводят к такому усложнению, что она оказывается практически непригодной.
|
|
|
