Слайд 1ПОСТРОЕНИЕ КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМ И ИХ ФОРМАЛИЗАЦИЯ
Слайд 2Концептуальная модель системы
I
II
III
Слайд 3Концептуальная модель является основополагающей моделью при создании модели систем. Она
отражает основные концепции принятия решения о построении модели по намеченному
плану. Концептуальная модель является теоретической основой при разработке моделей.
Слайд 4Элементы 5-8, 39-41,43-47 – переход от описания системы к её
модели. В этой интерпретации указанные элементы являются второстепенными (относятся к
описательной части) и в некоторых случаях значения не имеют или несут просто описательную функцию.
Элементы 14,15,28,29,42 отражают внутренние свойства системы.
Слайд 5Элементы 1-4,10,11,24,25 отражают внешние факторы и воздействие внешней среды.
Элементы
9,18,19,32,33 – это взаимодействие внешней среды, её воздействие на систему.
Элементы 22,23,36,37 отражают воздействие системы на внешнюю среду.
Оставшиеся элементы системы S формируются в блоки, представлены в блоках I, II, III, которые отображают процесс функционирования исследуемой системы.
Слайд 6Концептуальная модель является полной относительной моделью системы. Однако на практике
концептуальная модель должна быть преобразована в так называемую блочную модель.
Блочная модель учитывает только необходимые элементы, формализует построение системы, приводя её к практическому применению.
Слайд 7Блочная модель является следствием формализации концептуальной модели.
Слайд 8Блочная модель системы
I блок – блок, представляющий собой имитатор
воздействия внешней среды
на систему
II блок – отображает непосредственно
функционирование системы S
III блок – служит для машинной реализации I и II блоков
Слайд 9Группа элементов 14,15,28,29,42 концептуальной модели заменяется пассивными связями h1.
Элементы 1-4,10,11,24,25
заменяются входными факторами Х и воздействиями внешней среды Е.
Элементы 9,18,19,32,33
заменяются пассивными связями h2.
Элементы 22,23,36,37 – элементы выходного сигнала Y.
Слайд 10Основные подэтапы построения концептуальной модели М системы и ее формализации
Слайд 11Постановка задачи машинного моделирования системы.
Дается четкая формулировка задачи исследования
конкретной системы S и основное внимание уделяется таким вопросам, как:
а) признание существования задачи и необходимости машинного моделирования;
б) выбор методики решения задачи с учетом имеющихся ресурсов;
в) определение масштаба задачи и возможности разбиения ее на подзадачи.
Слайд 122. Анализ задачи моделирования системы.
На рассматриваемом втором этапе основная
работа сводится именно к проведению анализа, включая:
а) выбор критериев
оценки эффективности процесса функционирования системы S;
б) определение эндогенных и эндогенных переменных модели М;
в) выбор возможных методов идентификации;
г) выполнение предварительного анализа содержания второго этапа алгоритмизации модели системы и ее машинной реализации;
д) выполнение предварительного анализа содержания третьего этапа получения и интерпретации результатов моделирования системы.
Слайд 133. Определение требований к исходной информации об объекте моделирования и
организация ее сбора.
На третьем подэтапе проводится:
а) выбор необходимой
информации о системе S и внешней среде Е;
б) подготовка априорных данных;
в) анализ имеющихся экспериментальных данных;
г) выбор методов и средств предварительной обработки информации о системе.
Слайд 144. Выдвижение гипотез и принятие предположений.
При выдвижении гипотез и
принятии предположений учитываются следующие факторы:
а) объем имеющейся информации для
решения
задач;
б) подзадачи, для которых информация недостаточна; в) ограничения на ресурсы времени для решения
задачи;
г) ожидаемые результаты моделирования.
Слайд 15Определение параметров и переменных модели.
Описание каждого параметра и переменной
должно даваться в следующей форме:
а) определение и краткая характеристика;
б) символ обозначения и единица измерения;
в) диапазон изменения;
г) место применения в модели.
Слайд 166. Установление основного содержания модели.
На этом подэтапе определяется основное
содержание модели и выбирается метод построения модели системы, которые разрабатываются
на основе принятых гипотез и предположений. При этом учитываются следующие особенности:
а) формулировка задачи моделирования системы;
б) структура системы S и алгоритмы ее поведения, воздействия внешней среды Е;
в) возможные методы и средства решения задачи моделирования.
Слайд 177. Обоснование критериев оценки эффективности системы.
Для оценки качества процесса
функционирования моделируемой системы S необходимо выбрать некоторую совокупность критериев оценки
эффективности, т. е. в математической постановке задача сводится к получению соотношения для оценки эффективности как функции параметров и переменных системы. Эта функция представляет собой поверхность отклика в исследуемой области изменения параметров и переменных и позволяет определить реакцию системы. Эффективность системы S можно оценить с помощью интегральных или частных критериев, выбор которых зависит от рассматриваемой задачи.
Слайд 188. Определение процедур аппроксимации.
Для аппроксимации реальных процессов, протекающих в
системе S, обычно используются три вида процедур:
а) детерминированную;
б)
вероятностную;
в) определения средних значений.
Слайд 199. Описание концептуальной модели системы.
На этом подэтапе построения модели
системы:
а) описывается концептуальная модель М в
абстрактных терминах и понятиях;
б) дается описание модели с использованием
типовых математических схем;
в) принимаются окончательно гипотезы и
предположения;
г) обосновывается выбор процедуры аппроксимации
реальных процессов при построении модели.
Слайд 2010. Проверка достоверности концептуальной модели.
Проверка достоверности концептуальной модели М
должна включать:
а) проверку замысла модели;
б) оценку достоверности исходной
информации;
в) рассмотрение постановки задачи моделирования;
г) анализ принятых аппроксимаций;
д) исследование гипотез и предположений.
Слайд 2111. Составление технической документации по первому этапу.
Технический отчет по этапу
включает в себя:
а) подробную постановку задачи моделирования
системы S;
б) анализ задачи моделирования системы;
в) критерии оценки эффективности системы;
г) параметры и переменные модели системы;
д) гипотезы и предположения, принятые при
построении модели;
е) описание модели в абстрактных терминах и
понятиях;
ж) описание ожидаемых результатов моделирования
системы S.
Слайд 22Блочная модель, по сравнению с концептуальной, имеет ряд преимуществ:
Модель сложной
системы не всегда удаётся концептуально выдержать в рамках одного языка
моделирования. Отдельные элементы и подсистемы могут быть описаны отдельными дифференциальными уравнениями, другие – конечными автоматами и т.д. В этом случае использование какого-либо одного языка может привести к потере описания реальных схем или усложнению программ.
Слайд 23Модель должна быть составлена с учётом её дальнейшей модификации в
целях модернизации или по желанию пользователя. Легче всего это сделать
с моделью, состоящей из отдельных, относительно независимых модулей (блочная модель состоит из I, II, III модулей, автономно независимых друг от друга блока).
Слайд 24У блочной модели существует ряд преимуществ с
точки зрения программирования:
возможность замены
программирования
конструированием из готовых элементов.
разработка проблемно-ориентированных
библиотек элементов.
отдельная трансляция элементов для выявления
синтаксических ошибок в их описаниях
автономная отладка элементов