Головна

Класифікація комп'ютерних моделей за типом математичної схеми

  1. HАPКОТІЧЕСКІЕ ВЕЩЕСТВА, ЇХ ДІЯ HА ЛЮДИНИ І КЛАСИФІКАЦІЯ.
  2. II. Компонувальні схеми основних частин каркаса.
  3. II. СТРУКТУРНО-ЛОГІЧНІ СХЕМИ
  4. II. Схеми мінімізації оподаткування
  5. III 2. Класифікація педагогічних технологій
  6. III. 2. Види і класифікація компетенцій
  7. III. 4. Авторські школи: поняття та класифікація

У теорії моделювання систем комп'ютерні моделі підрозділяються на чисельні, імітаційні, статистичні та логічні. При комп'ютерному моделюванні, як правило, використовують одну з типових математичних схем: диференціальні рівняння, детерміновані і імовірнісні автомати, системи масового обслуговування, мережі Петрі і т.д.

За типом математичної схеми розрізняють:

? безперервно-детемінірованние моделі, які використовуються для моделювання динамічних систем і передбачають вирішення системи диференціальних рівнянь. Математичні схеми цього виду називаються D-схемами (від англ. Dynamic);

? дискретно-детерміновані моделі використовуються для дослідження дискретних систем, які можуть перебувати в одному з безлічі внутрішніх станів. Вони моделюються абстрактним кінцевим автоматом, що задається F-схемою (від англ. Finite automata): F = < Q, X ,Y, J, y>. тут X , Y-безлічі вхідних і вихідних сигналів, Q-безліччю внутрішніх станів, j (q, x) - Функція переходів, y (q, x) - Функція виходів;

? дискретно-стохастичні моделі передбачають використання схеми імовірнісних автоматів, функціонування яких містить елемент випадковості. Вони також називаються P-схемами (від англ. Probabilistic automat). Переходи такого автомата з одного стану в інший визначається відповідною матрицею ймовірностей;

? безперервно-стохастичні моделі як правило застосовуються для вивчення систем масового обслуговування і називаються Q-схемами (від англ. Queueing system). Для функціонування деяких економічних, виробничих, технічних систем притаманне випадкове поява вимог (заявок) на обслуговування і випадкове час обслуговування;

? мережеві моделі використовуються для аналізу складних систем, в яких одночасно протікає кілька процесів. У цьому випадку говорять про мережах Петрі і N-схемах (від англ. Petri Nets). Мережа Петрі задається четвіркою  , де B - Безліч позицій, D - Безліч переходів, I - Вхідна функція, O - Вихідна функція. Маркована N-схема дозволяє промоделювати паралельні і конкуруючі процеси в різних системах;

? комбіновані схеми ґрунтуються на понятті агрегативной системи і називаються A-схемами (від англ. Aggregate system). Цей універсальних підхід дозволяє досліджувати всілякі системи, які розглядаються як сукупність взаємопов'язаних між собою агрегатів. Кожен агрегат характеризується векторами станів, параметрів, впливу зовнішнього середовища, вхідних впливів (керуючих сигналів), початкових станів, вихідних сигналів, оператором переходів, оператором виходів.

Дослідження імітаційної моделі проводиться на цифрових і аналогових обчислювальних машинах. Використовувана імітаційна система включає в себе математичне, програмне, інформаційне, технічне та ергономічне забезпечення. Ефективність імітаційного моделювання характеризується точністю і достовірністю утворюються результатів, вартістю і часом створення моделі і роботи з нею, витратами машинних ресурсів (часу обчислень і необхідної пам'яті). Для оцінки ефективності моделі необхідно виходять результати порівняти з результатами натурного експерименту, а також результатами аналітичного моделювання.

У деяких випадках доводиться об'єднувати чисельне рішення диференціальних рівнянь і імітацію функціонування тієї чи іншої досить складної системи. У цьому випадку говорять про комбінований або аналітико-імітаційному моделюванні. Його основна перевага полягає в можливості дослідження складних систем, обліку дискретних і безперервних елементів, нелінійності різних характеристик, випадкові чинники. Аналітичне моделювання дозволяє проаналізувати тільки досить прості системи. Одним з ефективних методів дослідження імітаційних моделей є метод статистичних випробувань. Він передбачає багаторазове відтворення того чи іншого процесу при різних параметрах, що змінюються випадковим чином по заданому закону. ЕОМ може провести тисячу випробувань і зареєструвати основні характеристики поведінки системи, її вихідні сигнали, а потім визначити їх математичне сподівання, дисперсію, закон розподілу. Недолік використання машинної реалізації імітаційної моделі полягає в тому, що отримане з її допомогою рішення має приватний характер і відповідає конкретним параметрам системи, її початкового стану і зовнішніх впливів. Перевага полягає в можливості дослідження складних систем [4].

Області застосування комп'ютерних моделей ... 29 | Області застосування комп'ютерних моделей

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати