ВВЕДЕНИЕ. МЕСТО ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ИССЛЕДОВАНИИ СИСТЕМ
Во многих задачах практики непосредственное изучение объектов (технических систем или технологических процессов) затруднено из-за сложности объекта, высокой стоимости или длительности исследования, отсутствия объекта (на этапе разработки объект еще отсутствует в природе), сложности задания необходимых условий функционирования объекта (например, определение характеристик процессов перевозок в чрезвычайных ситуациях) и других причин.
В таких случаях для изучения объектов используется моделирование - метод научного исследования, заключающийся в замене исходного объекта его моделью, изучением модели и обобщением полученных при анализе характеристик на сам объект.
В технике наиболее распространенными являются два вида моделирования: физическое и математическое (рисунок 1).
Физическое моделирование состоит в изучении объекта посредством анализа некоторого макета, сохраняющего физическую природу объекта. Примером является модель летательного аппарата, исследуемая в аэродинамической трубе.
Математические модели описывают исследуемые объекты с помощью математических формул, логических условий или алгоритмов. В свою очередь они классифицируются по следующим основным признакам (рисунок 2).
• По характеру изменения состояний объекта:
- дискретные модели, в которых объект изменяет свое состояние в фиксированные моменты времени, а на интервалах между ними не изменяет состояние. Например, состояние систем массового обслуживания, определяемое количеством заявок в системе, изменяется в моменты окончания обслуживания и поступления новых заявок;
- непрерывные модели, в которых состояние объекта изменяется в каждый момент времени моделирования. Например, изменение температуры в моделях термодинамики и др.
• По способу определения состояний исследуемого объекта:
- детерминированные, когда состояние объекта в заданный момент времени однозначно определяется начальными условиями и входными воздействиями на объект;
- вероятностные (стохастические), когда состояние объекта в заданный момент времени невозможно определить однозначно, возможно определение только распределения вероятностей возможных состояний объекта при заданных распределениях вероятностей начальных условий и входной информации. Например, работоспособное состояние автомобиля в некоторый момент времени определяется длительностью его эксплуатации, качеством обслуживания, однако имеет вероятностную природу (время безотказной работы одинаковых автомобилей различно).
• По способу представления внутренних процессов в объекте:
- аналитические модели;
- имитационные модели.
Для аналитического моделирования характерно то, что процессы функционирования элементов объекта записываются в виде некоторых математических соотношений (алгебраических, интегродифференциальных и т. п.) или логических условий. Например, время t движения поезда со скоростью v на перегоне длины можно определить (не выполняя непосредственного измерения) выражением t = s/v. Другой пример: описание траектории движения маятника с помощью дифференциального уравнения.
Для имитационного моделирования характерно воспроизведение (как правило, на ЭВМ) процесса функционирования элементов объекта во времени с сохранением их взаимосвязей, последовательности и алгоритмов. Если у вас есть бизнес то посмотрите http://www.infin.ru/.
Примером имитационной модели (ИМ) является график движения поездов, где наглядно указаны моменты прибытия и отправления поездов, периоды следования поездов по перегонам, периоды ожидания и пропуска встречных поездов. С усложнением изучаемых объектов в качестве инструмента для построения и исследования ИМ используют ЭВМ. При этом на компьютер возлагается как работа по воспроизведению процесса функционирования изучаемой ИМ, так и по проведению экспериментов с ней.
Опубликовал Kest
May 05 2012 11:36:36 ·
0 Комментариев ·
4817 Прочтений ·
• Не нашли ответ на свой вопрос? Тогда задайте вопрос в комментариях или на форуме! •
Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.
Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.
Нет данных для оценки.
Гость
Вы не зарегистрированны? Нажмите здесь для регистрации.
Главная
Каталог файлов
