МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ
ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ім. Ю.ФЕДЬКОВИЧА
Фізичний факультет
Кафедра ЕОМ
Комп’ютерне моделювання складних систем
.
Чернівці-2002
Машинне моделювання за декілька останніх дисятилiть перетворилось із
інструменту багатьох рішень різних рівнянь в потужній апарат дослідження
народногосподарських проблем. Метод моделювання з успіхом примiняється в
таких областях, як економіка, автоматизація проектування, організація
роботи обчислювальних комплексів, транспорту, сфера обслуговування,
системний аналіз рiзних сторін діяльності людини, автоматизацій не
управління виробничими i іншими процесами.
Появлення потужнiх обчислювальних систем i їх швидкий розвиток дозволили
різко збільшити складність моделей. Інакше говорячи, появилась
можливість будувати моделi, які враховують значне різноманіття діючих
факторів, а не підганяючи моделі під існуючі математичні методи i
засоби.
В широкому змісті, моделювання виступає в якості одного iз основних
способів вивчення навколишньої реальності. Якщо говорити про науки, то
найбільш розповсюдженнями є фізичне i математичне моделювання.
Процес фізичного моделювання основується, як правило, на теорiї
подібності. Фізична модель представляє собою практично деякий макет i
потребує, щоб i математична модель складної системи структурно i
динамічно відповідала б реальній системі.
Але i це ще не все. Для того, щоб ЕОМ розуміла i обробляла математичну
модель, її перетворюють в машинну модель – програму.
Машинні програми для імітації динаміки моделi можуть будуватися із
використанням різних програмних засобів. Найбільш використовуваними на
сьогоднішній день є мови програмування i мови моделювання.
Використання мов програмування зводиться до того, що співвідношення, що
описують динаміку моделi, програмуються на одному iз таких мов. Подібний
підхід породжує ряд проблем. Одним i з головних є трудоємкiсть i в
зв’язку з цим недостатня гнучкість.
Мови моделювання формально не використовують математичну модель системи,
а оперують iз її змістовним описом. Однак, фактична модель присутня як
би всередині мови – мовний опис переводиться в модель описаного вище
класу. Наявність тут математичної моделі відображається в наявності ряду
обмежень, що повідомляються користувачу, наприклад, в переліку тих
характеристик, які вони можуть получити виступає алгоритм, записаний у
вигляді відповідної програми, або, як його називають, моделюючий
алгоритм.
Моделюючий алгоритм проявляється в результаті перетворення машинної
моделі в форму, придатну для наступного рахунку на ЕОМ і описує
послідовність елементарних подій, які проходять в системі і визначають
їх динаміку.
a$
dh ¤x`„?a$
dh ¤x`„?a$
1?162p2?283?3,4eUI???????????????????
a$
о структурі системи”. А по скільки моделюючий алгоритм виконує роботу
математичної моделі, то “імітаційний підхід” вивчаючої системи з
збереженням природи цієї системи.
Однак, фізичний тип моделі має граничну сферу доповнення не для всякого
явища і об’єкта можуть бути побудовані “зменшені” фізичні аналоги, а
іноді це роблять простіше не цілеспрямовано.
В цьому випадку приходять до математичного моделюванні. Математичне
моделювання базується на різних вивчаючих явищах і можуть мати однакове
математичне описання. Добре відомим прикладом являється описання одним і
тими ж рівняннями, наприклад, електричного коливального контуру.
Математична модель складної системи представляє собою нерівну
конструкцію із взаємодіючих елементів і її формальне описання
складається із схеми напруження (описання адресації сигналів в системі)
і елементів (представляючи собою динамічні системи в широкому змісті).
Свідомість складних систем підчиняється таким основним принципам:
1)формулювання вимоги до системи і застосування технічного завдання на
проектування,
2)розробка ескізного зразка,
3)створення досвідченого зразка,
4)випробовування досвідченого зразка і його можлива доопрацювання.
5)виготовлення і ввід в експлуатацію готового зразка системи,
6)досвідчена експлуатація і доопрацювання головних зразків,
7)організація випуску, монтаж, наладка і ввід в експлуатацію серійних
зразків,
8)експлуатація і моделювання системи.
При цьому для кожної моделі задачі досліджування розбиваються на два
класи: задачі аналізу і синтезу. Рішення задачі аналізу означає
отримання інформації про властивість системи і її параметрів і структури
системи. Задача синтезу в відомому змісті обернена задачі системи і
містить в надходженні визначених параметрів або структури системи по
набору потребуючих засобів. Переважно ці задачі рішаються разом,
оскільки найчастіше задачі синтезу і більш складні рішаються з
використанням задач аналізу.
Говорячи про проблеми машинного моделювання, необхідно перш за все
вияснити, що ж собою представляє машинна модель, Оскільки мова іде про
моделі, реалізовані на ЕОМ, а остання розуміє лиш мову машинних програм,
то, як відмічалось, а ролі машинної моделі.
Слід відмітити, що перераховані вище мови добре пристосовані для опису
системи типу систем масового обслуговування, вивчаючих в теорії
надійності, управлінні запасами і т.д. Практичний вибір тієї або іншої
мови найчистіше диктується відповідних трансляторів і підготовки
програмістів, ніж їх порівняльними якостями.
Література
Вовк С.Н., Моник “Некласическая методология и многофакторный подход”
Черновцы “Прут” 1996
Амосов Н.М. “Моделирование мышления и психики” М.: Наука, 1965
Веденов А.А. “Моделирование мышления” М.: Наука, 1988
Шеннон Р. “Имитационное моделирование систем – искусство и наука” М.:
Мир, 1978
5. Штофф В.А. “Моделирование и философия” М.: Наука, 1966
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
