Этапы моделирования

Процедура построения моделей включает в себя следующие основные этапы:

1. Содержательное описание моделируемого объекта.

Объек­ты моделирования описываются с позиций системного подхода. Исходя из цели исследования, устанавливаются совокупность эле­ментов, взаимосвязи между элементами, возможные состояния каждого элемента, существенные характеристики состояний и соотношения между ними. Например, фиксируется, что если зна­чение одного параметра возрастает, то значение другого - убы­вает и т.п. Вопросы, связанные с полнотой и единственностью набора характеристик, не рассматриваются. Естественно, в та­ком словесном описании возможны логические противоречия, неопределенности. Это исходная естественно-научная концепция исследуемого объекта.

Такое предварительное, приближенное представление системы называют концептуальной моделью.

Для того чтобы содержательное описание служило хорошей основой для последующей формализации, требуется обстоятельно изучить моделируемый объект. Нередко естественное стремление уско­рить разработку модели уводит исследователя от данного этапа непосредственно к решению формальных вопросов. В результа­те построенная без достаточного содержательного базиса модель оказывается непригодной к использованию.

На этом этапе моделирования широко применяются каче­ственные методы описания систем, знаковые и языковые модели.

2. Формализация операций.

На основе содержательного описания оп­ределяется исходное множество характеристик системы. При этом

1) вы­деляют существенных характеристик

2) вы­деляют управляемые и неуправляемые параметры

3) определяют систему ограничений на зна­чения управляемых параметров.

4) производят символизацию.

Дальнейшие действия связаны с формированием целевой фун­кции модели:

1) выби­рают показатели исхода операции

2) определяют примерный вид функции полезности на исходах.

В целом замена содержательного описания формальным - это итеративный процесс.

3. Проверка адекватности модели.

Требование адекватности находится в противоречии с требованием простоты, и это нужно учитывать при проверке модели на адекватность.

Исходный ва­риант модели предварительно проверяется по следующим основным аспектам:

1) Все ли существенные параметры включены в модель?

2) Нет ли в модели несущественных параметров?

3) Правильно ли отражены функциональные связи между параметрами?

4) Правильно ли определены ограничения на значения пара­метров?

Для проверки рекомендуется привлекать специалистов, кото­рые не принимали участия в разработке модели. Они могут бо­лее объективно рассмотреть модель и заметить ее слабые сторо­ны, чем ее разработчики. Такая предварительная проверка моде­ли позволяет выявить грубые ошибки. После этого приступают к реализации модели и проведению исследований. Полученные результаты моделирования подвергаются анализу на соответствие известным свойствам исследуемого объекта.

Для установления соответствия создаваемой модели оригиналу используются следующие пути:

1) сравнение результатов моделирования с отдельными экс­периментальными результатами, полученными при одинаковых условиях;

2) использование других близких моделей;

3) сопоставление структуры и функционирования модели с прототипом.

Главным путем проверки адекватности модели исследуемо­му объекту выступает практика. Однако она требует накопления статистики, которая далеко не всегда бывает достаточной для получения надежных данных. Для многих моделей первые два пути приемлемы в меньшей степени. В этом случае остается один путь: заключение о подобии модели и прототипа делать на осно­ве сопоставления их структур и реализуемых функций. Такие зак­лючения не носят формального характера, поскольку основыва­ются на опыте и интуиции исследователя.

По результатам проверки модели на адекватность принима­ется решение о возможности ее практического использования или о проведении корректировки.

4. Корректировка модели. При корректировке модели могут уточняться:

1) существенные параметры,

2) ограничения на значения управляемых параметров,

3) показатели исхода операции,

4) связи показателей исхода операции с существенными параметрами,

5) критерий эффективности.

После внесения изменений в модель вновь выполняется оценка адекватности.

5. Оптимизация модели. Сущность оптимизации моделей состоит в их упрощении при заданном уровне адекватности. Основными показателями, по которым возможна оптимизация модели, выступают время и затраты средств для проведения исследований на ней. В основе оптимизации лежит возможность преобразования моделей из одной формы в другую. Преобразование может выполняться либо с использованием математических методов, либо эвристическим путем

Дата добавления: 2014-07-11; просмотров: 221; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!