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

Похожие записи