+для статьи_ММлесн.экосистем. Основные типы моделей

• Название: Основные типы моделей
• Дата: 07.07.2018
• Размер: 146.52 Kb.
• Имя файла: +для статьи_ММлесн.экосистем.docx
• Тип: Документы; #48398
• страница: 6 из 12

Имитация природных процессов

Имитационное моделирование — это метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью описывающей реальную систему, с которой проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Экспериментирование с моделью называют имитацией (имитация — это постижение сути явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте). Это частный случай математического моделирования. Существует класс объектов, для которых по различным причинам не разработаны аналитические модели, либо не разработаны методы решения полученной модели. В этом случае аналитическая модель заменяется имитатором или имитационной моделью.

Имитационная модель — логико-математическое описание объекта, которое может быть использовано для экспериментирования на компьютере в целях проектирования, анализа и оценки функционирования объекта.

К имитационному моделированию прибегают, когда: - дорого или невозможно экспериментировать на реальном объекте; - невозможно построить аналитическую модель: - в системе есть время, причинные связи, последствие, нелинейности, стохастические (случайные) переменные; - необходимо сымитировать поведение системы во времени.

Цель имитационного моделирования состоит в воспроизведении поведения исследуемой системы на основе результатов анализа наиболее существенных взаимосвязей между её элементами или другими словами — разработке симулятора (англ. simulation modeling) исследуемой предметной области для проведения различных экспериментов.

Имитационное моделирование позволяет: - Прогнозировать развитие и поведение системы во времени; - Анализировать варианты функционирования системы при изменении тех или иных параметров. - Для исследуемой системы определяются причинно-следственные связи, на основе которых создается компьютерная модель. Модель обрабатывает данные в режиме реального времени и строит прогнозы типа «что, если».

Имитационное моделирование позволяет имитировать поведение системы во времени. Причём плюсом является то, что временем в модели можно управлять: замедлять в случае с быстропротекающими процессами и ускорять для моделирования систем с медленной изменчивостью. Можно имитировать поведение тех объектов, реальные эксперименты с которыми дороги, невозможны или опасны.

Виды имитационного моделирования:

Агентное моделирование — используется для исследования децентрализованных систем, динамика функционирования которых определяется результатом индивидуальной активности членов группы.

Дискретно-событийное моделирование — подход к моделированию, предлагающий абстрагироваться от непрерывной природы событий и рассматривать только основные события моделируемой системы. Считается, что этот вид моделирования наиболее подходит для моделирования производственных процессов.

Системная динамика — парадигма моделирования, где для исследуемой системы строятся графические диаграммы причинных связей и глобальных влияний одних параметров на другие во времени, а затем созданная на основе этих диаграмм модель имитируется на компьютере. С помощью системной динамики строят модели бизнес-процессов, развития города, модели производства, динамики популяции, экологии и развития эпидемии.

Можно выделить следующие этапы процесса имитации.

1. Определение системы - установление границ ограничений и эффективности системы, подлежащей изучению.

2. Формирование модели - переход от реальной системы к некоторой логической системе (абстрагирование).

3. Подготовка данных - отбор данных необходимых для построения модели и представление их в соответствующей форме.

4. Трансляция модели - описание модели на языке, приемлемом для использования на ЭВМ.

5. Оценка адекватности - повышенная до приемлемого уровня степень уверенности, с которой можно судить относительно корректировки выводов о реальной системе.

6. Стратегическое планирование - планирование эксперимента (данная тема выделена в отдельную главу учебного пособия см. гл.4).

7. Тактическое планирование - определение способа проведения каждой серии испытаний, представленных планом эксперимента.

8. Экспериментирование - процесс осуществления имитации с целью получения желаемых данных и анализа чувствительности.

9. Интерпретация - построение выводов по данным, полученным путем имитации.

10.Реализация - практическое использование модели.

11.Документирование - регистрация хода осуществления проекта и его результатов.