Druhou fázou modelovania je štádium algoritmizácie modelu a jeho implementáciou stroja. Táto etapa je štádium zamerané na implementáciu myšlienok a matematických schém vo forme modelu stroja. M. Proces fungovania systému S..

Proces fungovania systému S. Môže sa považovať za sekvenčnú zmenu svojich štátov v k-dimenzionálnom priestore. Úlohou modelovať fungujúci proces systému podľa štúdia S. je výstavba funkcií z, Na základe ktorého je možné vypočítať charakteristiky systému funkcie systému. Na to sú potrebné vzťahy, ktoré viažu funkcie. z.s premennými, parametrami a časom, ako aj počiatočnými podmienkami v čase času t \u003d T. 0 .

Existujú dva typy systémových stavov:

• 1) Osobitný inherentný v fungovaní systému len v niektorých časoch;
• 2) Non-singulár, v ktorom je proces po celý čas. V tomto prípade je stavová funkcia z. i. (t) Môže sa líšiť s skokom a medzi špeciálnym - hladko.

Modelovacie algoritmy môžu byť postavené podľa "princípu špeciálnych štátov". Označujú zmenu štátu (relé) z. ako z, a "princíp špeciálnych štátov" - ako princíp Z.

« Zásada z » Uľahčuje množstvo systémov, aby výrazne znížili náklady na čas stroja na implementáciu algoritmov modelovania. MATEMATICKÝ MODELOVÝ MODEL STRATISTICKÝCH

Vhodnou formou reprezentovania logickej štruktúry modelov prevádzky systémov a strojových programov je schéma. V rôznych štádiách modelovania sú vypracované nasledujúce schémy modelovacích algoritmov a programov:

Všeobecný (zväčšený) schéma simulačný algoritmus Určuje celkový postup modelovania systému bez objasnenia častí.

Podrobná schéma simulačný algoritmus Obsahuje objasnenia, ktoré chýbajú vo všeobecnej schéme.

Simulačný algoritmus logickej schémy Predstavuje logickú štruktúru systému procesu prevádzky systémov S..

Schéma Zobrazí postup pre implementáciu programu simulátora pomocou špecifickej matematickej podpory. Programový program je výklad logickej schémy simulovaného algoritmu vývojárom programu na základe špecifického algoritmického jazyka.

Etapy modelu algoritmu a jeho implementácia stroja:

• 1. budovanie logického vzoru modelu.
• 2. Získanie matematického pomeru.
• 3. Skontrolujte pravosť modelu systému.
• 4. Výber inštrumentálnych nástrojov na modelovanie.
• 5. Vypracovanie programovacieho pracovného plánu.
• 6. Špecifikácia a výstavba programu programu.
• 7. Overovanie a overovanie spoľahlivosti programového programu.
• 8. Vykonávať programovací model.
• 9. Kontrola spoľahlivosti programu.
• 10. Vypracovanie technickej dokumentácie v druhej etape.

V druhej fáze modelovania - štádium algoritmizácie modelu a jeho implementácie stroja je matematický model vytvorený v prvej fáze stelesnený v špecifickom modeli stroja. Táto etapa je štádiu praktickej činnosti zameranej na implementáciu myšlienok a matematických schém vo forme stroja modelu procesu fungovania S. Pred zvažovaním prvkov algoritmizácie a implementácie modelu, budeme diskutovať o základných princípoch budovy modelovanie algoritmov a formy ich prezentácie.

Princípy konštrukčných modelovacích algoritmov.

Proces fungujúceho systému sa môže považovať za sekvenčnú zmenu svojich stavov v dimenzionálnom priestore. Je zrejmé, že úlohou simulácie procesu zmiešania systému SYSTEM S je vytvoriť funkcie, na základe ktorých je možné vypočítať charakteristiky systému fungovania systému. Ak to chcete urobiť, mal by existovať vzťah, ktorý viaže funkcie s premennými, parametrami a časom, ako aj počiatočnými podmienkami v čase času.

Zvážte proces fungovania určitého deterministického systému, v ktorom nie sú žiadne náhodné faktory, t.j. Stavový vektor takéhoto systému môže byť určený z (2.3) ako. Potom stav procesu v čase času

môže byť jednoznačne určený z pomerov matematického modelu podľa známych počiatočných podmienok. To vám umožní vybudovať modelovací systém systému systému. Aby sme to urobili, transformujeme pomer modelu k tomuto druhu, aby sme urobili pohodlný výpočet hodnôt, kde organizujeme systémový časový pult, ktorý v prvom momente ukazuje čas. Ak chcete urobiť tento okamih, pridávame časový interval, potom počítadlo zobrazí hodnoty, ktoré sa majú vypočítať, potom otočením do času, ak je krok dostatočne malý, potom môžete získať približné hodnoty

Zvážte proces fungovania stochastického systému, ktorý je, systémy, ktoré sú ovplyvnené náhodnými faktormi, t.j. stavový vektor je určený vzťahom (2.3). Pre takýto systém je funkcia procesných štátov v čase, keď pomer modelu určuje len distribúcia pravdepodobností v čase času. Vo všeobecnosti môžu byť počiatočné podmienky náhodné špecifikované zodpovedajúcou distribúciou pravdepodobnosti. Súčasne je štruktúra modelovacieho algoritmu pre stochastické systémy hlavne rovnaká. Len namiesto štátu je teraz potrebné vypočítať distribúciu pravdepodobnosti pre prípadné stavy. Nechajte systémový počítač zobrazí čas. V súlade so špecifikovanou distribúciou pravdepodobnosti sa vyberá ďalej, na základe distribúcie, stav sa získa, kým sa v určenom časovom intervale postaví jeden z možných implementácií náhodného multidimenzionálneho procesu.

Uvažovaná zásada konštrukčných modelovacích algoritmov sa nazýva princíp najuniverzálnejšej zásady, ktorá umožňuje určiť konzistentné stavy procesu prevádzky systému S v danom časovom intervaloch, ale z hľadiska času strojového času Niekedy nie je ekonomický.

Pri posudzovaní prevádzky niektorých systémov možno zistiť niektoré systémy, že dva typy štátov sú charakterizované: 1) špeciálne inherentné v fungovaní systému len v určitom čase (momenty vstupu vstupných alebo kontrolných účinkov, poruchy vonkajšieho \\ t Životné prostredie atď. Non-singulár, v ktorom je proces po celý čas odpočinku. Osobitné podmienky sú tiež charakteristické pre skutočnosť, že funkcia štátov v týchto okamihoch času sa zmení skokom a medzi osobitnými štátmi, Zmena súradnice sa vyskytuje hladko a nepretržite alebo sa vôbec nevyskytuje. Teda simuláciou modelu systému, len jeho špeciálne

Štáty v týchto momentoch času, keď sa tieto štáty vyskytujú, môžete získať informácie potrebné na budovanie funkcií. Samozrejme, modelovanie algoritmov na "princíp špeciálnych staviek" môžu byť vytvorené pre opísaný typ systémov. Naznačujú zmenu štátu (relé) ako "zásada osobitných štátov" - ako zásada

Napríklad pre systém masového servisu (-SHAM) môžu byť štáty vybrané ako špeciálne štáty v momentoch prijímania žiadostí o službu v zariadení P a v čase ukončenia servisných aplikácií pomocou kanálov, kedy štát systému, odhadovaný počtom žiadostí v ňom, zmení skok.

Všimnite si, že charakteristiky fungujúceho procesu takýchto systémov so špeciálnymi štátmi sa hodnotia podľa informácií o osobitných štátoch a nefungujú sa nedesiari štáty počas modelovania. "Princíp umožňuje, aby radikálne systémy výrazne znížili náklady na časový čas na implementáciu modelovacích algoritmov v porovnaní s" princípom logiky vybudovania algoritmu modelovania, ktorá implementuje "princíp sa líši od posudzovaného" zásady) v tom, čo zahŕňa postup na určenie času, ktorý zodpovedá nasledujúcim osobitným štátom S. Systems S. na štúdium procesu fungovania veľkých systémov racionálne, použitie kombinovaného princípu konštrukčných modelovacích algoritmov, ktorá kombinuje výhody každého z hľadiska zásad.

Formy reprezentácie modelovacích algoritmov.

Vhodnou formou reprezentovania logickej štruktúry modelov prevádzky systémov a strojových programov je schéma. V rôznych štádiách modelovania, generalizovaných a podrobných logických schém modelovacích algoritmov sú zostavené, ako aj programy programu.

Všeobecná (zväčšená) schéma algoritmu simulátora stanovuje celkový postup modelovania systému bez akýchkoľvek častí rekonštrukcie. Všeobecná schéma označuje, že je potrebné vykonať na nasledujúcom kroku modelovania, napríklad na odkaz na snímač náhodného čísla.

Podrobná schéma algoritmu simulátora obsahuje objasnenie, ktoré chýbajú vo všeobecnej schéme. Podrobný diagram ukazuje nielen to, čo by sa malo vykonávať v nasledujúcom systéme modelovania kroku, ale aj ako ju vykonať.

Logický diagram algoritmu simulátora je logická štruktúra modelu systému systému S. Logický obvod označuje časovo usporiadanú sekvenciu logických operácií spojených s riešením problému modelovania.

Schéma programu zobrazuje poradie implementácie programového implementácie simulátora algoritmu pomocou špecifickej matematickej podpory. Programový program je výklad logickej schémy simulovaného algoritmu vývojárom programu na základe špecifického algoritmického jazyka. Rozdiel medzi týmito schémami je, že logický obvod odráža logickú štruktúru modelu systému systému a programový program je logikou stroja implementácie modelu pomocou špecifického softvéru a technického modelovania.

Logická schéma algoritmu a programovú schému môže byť vyrobená ako vo zväčšenej a podrobnej forme. Ak chcete tieto schémy nakresliť, sada znakov definovaných GOST 19,701 - 90 (ISO 5807 - 85) "Unified System Dokumentácia systému.

Schémy algoritmov, programov, údajov a systémov.

Podmienené označenia a pravidlá vykonávania. " Niektoré najčastejšie používané v praxi modelovania na počítačových symboloch sú znázornené na obr. 3.3, kde sú zobrazené hlavné, špecifické a špeciálne symboly procesu. Patrí medzi ne: Hlavný symbol: A - Proces - Symbol zobrazuje funkciu spracovania údajov akéhokoľvek druhu (vykonania konkrétnej prevádzky alebo skupiny operácií, čo vedie k zmene hodnoty, forme alebo umiestneniu informácií alebo na definíciu, ktorou z niekoľkých Smery prúdenia by sa mali pohybovať); Špecifické procesy Symboly: B - Riešenie - Symbol zobrazuje roztok alebo funkciu spínača, ktorá má jeden vstup a rad alternatívnych výstupov, jeden a iba jeden z nich môže byť aktivovaný po výpočte podmienok definovaných v tomto symbolu (zodpovedajúce výsledky výpočtu môžu byť zaznamenané ďalšie dvere s riadkami zobrazujúcimi tieto cesty); B - Príprava - Symbol zobrazuje modifikáciu príkazu alebo skupina príkazov na ovplyvnenie určitej následnej funkcie (Nastavenie prepínača, upravte indexový register alebo inicializáciu programu); R - Preddefinovaný proces - Symbol zobrazuje preddefinovaný proces pozostávajúci z jednej alebo viacerých operácií alebo krokov programu, ktorý je definovaný inde (v podprogramovom module); D - Manuálna prevádzka - Symbol zobrazuje akýkoľvek proces vykonávaný osobou; Špeciálne symboly: E - Konektor - Symbol zobrazuje výstup do časti okruhu a vstup z inej časti tohto okruhu a používa sa na prelomenie čiary a pokračovanie v jeho inom (zodpovedajúce konektory symbolov musia obsahovať rovnaké unikátne označenie); F Terminátor - Symbol zobrazuje výstup na vonkajšie prostredie a vstup z vonkajšieho prostredia (začiatok alebo koniec schémy algoritmu, externé použitie alebo priradenie údajov).

Obr. 3.3. Symboly a schémy modelovacích algoritmov

Príklad obrazu modelovej schémy modelovania algoritmu je znázornený na obr. 3.3, s.

Zvyčajne je schéma najvhodnejšia forma reprezentácie štruktúry modelovacích algoritmov. V niektorých prípadoch sa používajú iné formy reprezentujúcich modelovacích algoritmov, napríklad tvar grafových schém (obr. 3.3, a). Tu - začiatok, - koniec, - výpočet, - tvorba, - overovanie stavu - glukomer, - vydanie výsledku, kde je celkový počet modelovacích organizácií prevádzkovateľov. Ako vysvetlenie grafického systému algoritmu je text zverejnený v texte obsahu prevádzkovateľa, čo umožňuje zjednodušiť zastúpenie algoritmu, ale komplikuje jej prácu s ním.

Modelovacie algoritmy môžu byť tiež prezentované ako systémy operátorov. Označenie operátora na takomto systéme zodpovedajú označeniam grafických schém. V prípade zváženého príkladu má systém operátora pre algoritmus pohľad

Podrobnejšie s formou reprezentácie logickej štruktúry modelovacích algoritmov a strojových programov, budeme oboznámení pri zvažovaní imitácia modelov fungovania rôznych systémov a metód ich implementácie na počítači.

Subjektov druhej fázy modelovania.

Zvážte podmeny vykonávané počas algoritmizácie modelu systému a jeho implementácie stroja, zameranie sa na úlohy každého čiastkového kroku a spôsobov ich riešenia.

2.1. Budovanie logického modelu vzor. Odporúča sa vybudovať model na princípe bloku, t.j. vo forme určitého množstva štandardných blokov. Budovanie modelových systémov

bloky zabezpečujú potrebnú flexibilitu v procese jeho prevádzky, najmä v štádiu ladenia stroja. Pri budovaní blokového modelu sa vykonáva proces fungovania systému do samostatných autonómnych subprocesov. Model je teda funkčne rozdelený na poddimenty, z ktorých každý môže byť rozdelený na ešte menšie prvky. Bloky takéhoto modelu sú dva typy: základné a pomocné. Každá hlavná jednotka zodpovedá určitej skutočnej subprocess, ktorá má miesto v simulovanom systéme S, a pomocné bloky sú len neoddeliteľnou súčasťou modelu stroja, neodrážajú funkcie simulovaného systému a sú potrebné len pre stroj Implementácia, fixácia a spracovanie výsledkov modelovania.

2.2. Získanie matematických pomerov. Súčasne s implementáciou subdodávky konštrukcie logického modelu modelu je potrebné získať, ak je to možné, matematické pomery vo forme explicitných funkcií, t.j. budovať analytické modely. Tento sub-krok zodpovedá implicitnej úlohe možných matematických vzťahov vo fáze výstavby koncepčného modelu. Pri vykonávaní prvej etapy môžu byť stále informácie o osobitnej forme takýchto matematických vzťahov av druhej etape je už potrebné získať tieto vzťahy. Schéma modelu stroja musí byť úplný odraz koncepcie uvedeného v modeli a majú: a) opis všetkých blokov modelu s ich menami; b) jednotný systém symbolov a číslovanie blokov; c) odraz logiky modelu funkcie systému; d) Úloha matematických vzťahov výslovne.

V všeobecnom prípade teda bude mať vytvorený strojový model systému kombinovaný charakter, tj odráža analytický prístup imitácie, keď je časť procesu v systéme opísaná analyticky a druhá časť je ospravedlnená zodpovedajúcimi algoritmami .

2.3. Skontrolujte pravosť modelu systému. Táto kontrola je prvá z kontrol vykonaných v fáze implementácie modelu. Vzhľadom k tomu, model je približný opis procesu fungovania skutočného systému S, potom, kým nie je preukázaná spoľahlivosť modelu, nemôže byť tvrdiť, že sa získa, že sa získajú, že sa zhodujú s tými, ktoré by sa mohli získať Vykonávanie experimentu v reálnom živote so skutočným systémom S. Preto sa určovanie modelu modelu môže považovať za najdôležitejší problém pri modelovacích systémoch. Stupeň dôvery vo výsledky získané modelovaním závisí od roztoku. Overenie modelu na posudzovanú pozornosť by mala poskytnúť odpoveď na otázku, ako logický systém modelu systému a použité matematické vzťahy odrážajú myšlienku modelu vytvoreného v prvej fáze. Zároveň skontroloval: a) Možnosť

riešenia úlohy; b) presnosť odrazu plánu v logickej schéme; c) plnosť logického modelu; d) správnosť použitých matematických pomerov.

Až po tom, čo je vývojár presvedčený o vhodnom overení v správnosti všetkých týchto ustanovení, môžeme predpokladať, že existuje logická schéma systému systému 5, vhodná pre ďalšiu prácu na implementácii modelu na počítači.

2.4. Výber nástrojov na modelovanie. Na tomto čiastkovom kroku je potrebné konečne vyriešiť otázku, ktorý počítačový počítač (počítač, AVM, GVK) a ktorý softvér je vhodné použiť na implementáciu modelu S. System Modes všeobecne, výber výpočtových nástrojov môže byť Vykonané na predchádzajúcich podplateniach, ale predmetný sub-krok je posledný, ak by sa táto voľba mala vykonať nakoniec, pretože inak bude ťažké vykonávať ďalšiu prácu na implementácii modelu. Otázka výberu počítača sa zníži na zabezpečenie nasledujúcich požiadaviek:

a) prítomnosť potrebných softvérových a technických prostriedkov; b) dostupnosť vybraného počítača pre vývojár modelu; c) poskytovanie všetkých etáp implementácie modelu; d) možnosť včasného prijímania výsledkov.

2.5. Vypracovanie programovacieho pracovného plánu. Takýto plán by mal pomôcť pri programovaní modelu vzhľadom na hodnotenie rozsahu pôsobnosti programu a nákladov práce na jeho prípravu. Plán pri použití univerzálneho počítača by mal obsahovať: a) výber jazyka (systémy) modelového programovania; b) špecifikujú typ počítača a nevyhnutné pre modelovacie zariadenia; c) odhad približného objemu potrebnej prevádzkovej a externej pamäte; d) približné náklady na časový čas na modelovanie; e) Odhadovaný čas strávený na programovaní a ladení počítača.

2.6. Špecifikácia a výstavba programu programu. Špecifikácia programu - formalizovaná prezentácia požiadaviek na program, ktorý má byť splnený pri jeho vývoji, ako aj opis problému, podmienok a účinkov akcie bez špecifikovania metódy jeho dosiahnutia. Prítomnosť logického blokového diagramu modelu umožňuje vybudovať programový program, ktorý by mal odrážať: a) rozdelenie modelu na bloky, subblocks atď.;

b) Vlastnosti modelového programovania; c) vykonávanie potrebných zmien; d) možnosti testovania programu; e) hodnotenie nákladov na časový limit; e) forma podania vstupu a výstupu.

Výstavba programu programu je jednou z hlavných úloh na stroji, ktorý implementuje model. Zároveň by sa osobitná pozornosť mala venovať zvláštnosti jazyka vybraného na implementáciu modelu: algoritmický jazyk všeobecného

priradenie alebo modelovací jazyk (napríklad Simula, Simscript, GPS).

2.7. Overovanie a overovanie spoľahlivosti programu programu. Overenie programu je dôkazom, že správanie programu spĺňa špecifikáciu programu. Táto kontrola je druhá pri implementácii systému systému. Samozrejme, že nemá zmysel pokračovať v práci na implementácii modelu, ak neexistuje dôvera, že v programovom programe sa vykoná ďalšie programovanie, chyby, ktoré vytvárajú jeho nedostatočnú logickú schému modelu, a teda Nedostatočný model samotného modelovania je povolený. Zároveň sa vykoná zhoda každej operácie uvedenej v programovom programe podobnej operácii v logickom diagrame modelu.

2.8. Programovací model. S dostatočne podrobnou schémou programu, ktorá odráža všetky operácie logického modelu modelu, môžete pokračovať v programovaní modelu. Ak existuje adekvátny programový diagram, programovanie je len pre programátora bez účasti a pomoc z modelu developer. Pri použití balíkov modelových aplikačných programov sa vykonáva priama generácia pracovných programov na modelovanie špecifického objektu, t.j. Programovanie modelu je implementované v automatizovanom režime.

2.9. Skontrolujte spoľahlivosť programu. Táto posledná kontrola na fáze implementácie stroja modelu, ktorá musí vykonať: a) reverzný prenos programu do pôvodnej schémy; b) kontrola jednotlivých častí programu pri riešení rôznych testovacích úloh; c) Kombinácia všetkých častí programu a kontrolovať vo všeobecnosti na kontrolnom príklade simulácie verzie S.

Na tomto čiastkovom kroku je tiež potrebné skontrolovať hodnotenia nákladov na časový čas na modelovanie. Je tiež užitočné získať pomerne jednoduchú analytickú aproximáciu závislosti nákladov na strojový čas z počtu implementácií, ktoré umožnia vývojárovi modelu (zákazníka) správne formulovať požiadavky na presnosť a spoľahlivosť modelovania výsledky.

2.10. Vypracovanie technickej dokumentácie pre druhú etapu. Na dokončenie fázy stroja implementácie modelu je potrebné zostaviť technickú dokumentáciu obsahujúcu: a) logickú schému modelu a jeho opis; b) primeraný programový systém a prijaté označenia; c) úplný textový text; d) zoznam vstupných a výstupných hodnôt s vysvetleniami; e) pokyny na prácu s programom; e) hodnotenie nákladov na časový limit na modelovanie s požadovanými počítačovými zdrojmi.

V tomto štádiu sa teda vyvíja schéma modelu S systému, jeho algoritmus a programovanie sa vykonáva.

použitie špecifického softvéru a hardvéru, tj strojový model je postavený, s ktorým je potrebné pracovať na získaní potrebných výsledkov modelovania podľa hodnotenia charakteristík fungovania systému S (problém analýzy) alebo hľadať Optimálne štruktúry, algoritmy a systémové parametre S (syntéza).

Subjekty prvého stupňa modelovania. Algoritmizácia modelov systému a ich implementácia stroja

Informatika, kybernetika a programovanie

Formy prezentácie modelovacích algoritmov prvej etapy modelovania, podrobnejšie zvážte hlavné submetníky konceptuálneho modelu systému MK a jeho formalizáciu, pozri účel cieľa a nastavenie problému modelovania systému. Jasné znenie objektívnej úlohy a štúdie štúdie konkrétneho systému a zameriava sa na takéto otázky ako: a uznávajúc existenciu cieľa a potreby modelovania strojov; využil výber metód na riešenie problému, pričom zohľadní dostupné zdroje; V definícii ...

Prednáška 12. Predmety prvého stupňa modelovania. Algoritmizácia modelov systému a ich implementácia stroja. Princípy konštrukčných modelovacích algoritmov. Formy prezentácie modelovacích algoritmov

Subjekty prvej etapy modelovania

Podrobnejšie zvážte hlavné podmeny konceptuálneho modeluM K. Systémy a jej formalizácia (pozri obr. 3.1)

1.1. Účel cieľa a nastavenie problému systému modelovania strojov. Jasné znenie cieľa cieľa a štúdium špecifického systémuS. a zameriava sa na takéto otázky ako: a) uznanie existencie cieľa a potrebu modelovania strojov; b) výber metodiky na riešenie problému, pričom zohľadní dostupné zdroje; c) určovanie rozsahu úloh a možnosti rozdelenia na podtlaky. V procese modelovania je možná revízia počiatočného nastavenia problému v závislosti od účelu modelovania a účelu funkcie systému.

1.2. Analýza úlohy modelovania systému. Analýza zahŕňa nasledujúce otázky: a) Výber kritérií na hodnotenie účinnosti systému funkcie systémuS. ; \\ T b) Definícia endogénnych a exogénnych variabilných modelovM. ; \\ T c) výber možných identifikačných metód;
d) vykonávanie predbežnej analýzy obsahu druhej etapy algoritmizácie systému systému a jeho implementácie stroja; e) vykonávanie predbežnej analýzy obsahu tretej etapy získavania a interpretácie výsledkov výsledkov modelovania systému.

1.3. Určenie požiadaviek na počiatočné informácie o modelovacom objekte a organizácii jeho zbierky. Po nastavení problému modelovania systémuS. Určia sa požiadavky na informácie, z ktorých sa získajú kvalitatívne a kvantitatívne počiatočné údaje potrebné na vyriešenie tohto problému. Na tomto čiastkovom kroku sa vykonáva:
a) Výber potrebných informácií o systémeS a vonkajšie prostredie ;
b) príprava údajov priori; c) analýza existujúcich experimentálnych údajov; d) výber metód a prostriedkov predbežného spracovania informácií o systéme.

1.4. Predbežne hypotézy a predpoklady. Hypotézy pri budovaní systémuS. Slúži na vyplnenie "medzery" v chápaní úlohy výskumníkom. Hypotes sa tiež uvádzajú v porovnaní s možnými výsledkami modelovania systému.S, Jeho spravodlivosť, ktorej sa kontroluje pri vykonávaní experimentu stroja. Predpoklady stanovujú, že niektoré údaje nie sú známe alebo nie je možné získať. Predpoklady možno presunúť v porovnaní s známymi údajmi, ktoré nespĺňajú požiadavky tejto úlohy. Predpoklady umožňujú zjednodušiť model v súlade s vybranou úrovňou modelovania. Pri predĺžení hypotéz a predpokladov sa zohľadňujú tieto faktory: a) množstvo informácií, ktoré sú k dispozícii na riešenie problémov; b) podušky, pre ktoré sú informácie nedostatočné; c) obmedzenia časových zdrojov na riešenie problémov; d) Očakávané výsledky modelovania.

1.5. Definovanie parametrov a variabilných modelov. Pred pokračovaním do opisu matematického modelu je potrebné určiť systémové parametre, Vstupné a výstupné premenné, Vplyv vonkajšieho prostredia a hodnotí stupne ich vplyvu na proces fungovania systému ako celku. Opis každého parametra a premennej by sa mal uviesť v nasledujúcom formulári: a) definíciu a stručná charakteristika; b) symbol označenia a jednotky merania; c) Rozsah zmien; d) Miesto používania v modeli.

1.6. Vytvoriť hlavný obsah modelu. V tomto čiastkovom kroku sa určuje hlavný obsah modelu a spôsob budovania modelu systému, ktorý je vyvinutý na základe prijatých hypotéz a predpokladov. Zároveň sa zohľadňujú tieto funkcie:
a) Účel cieľa a stanovenie problému modelovania systému;
b) Štruktúra systémuS. a algoritmy svojho správania, vystavenie vonkajšiemu prostrediuE; c) možné metódy a prostriedky na riešenie problému modelovania.

1.7. Odôvodnenie kritérií na vyhodnotenie účinnosti systému. Na posúdenie kvality fungujúceho procesu simulovaného systému je potrebné určiť súbor kritérií na vyhodnotenie efektívnosti ako funkcie parametrov a premenných systému. Táto funkcia je povrch odozvy v zmene parametrov a premenných v štúdii a umožňuje určiť systémovú reakciu.

1.8. Definovanie aproximačných postupov. Pre aproximáciu reálnych procesov, ktoré sa vyskytujú v systémeS, Zvyčajne sa používajú tri typy postupov: a) deterministické; b) pravdepodobnostné; c) Definícia priemerných hodnôt.

S deterministickou procedúrmi sú výsledky simulácie jednoznačne určené týmto súborom vstupných efektov, parametrov a variabilných systémovS. V tomto prípade nie sú žiadne náhodné prvky, ktoré ovplyvňujú výsledky simulácie. Pravdepodobný (randomizovaný) postup sa vzťahuje, keď náhodné prvky, vrátane účinkov vonkajšieho prostrediaE, ovplyvniť charakteristiky systému funkcie systémuS. A keď je potrebné získať informácie o zákonoch distribúcie výstupných premenných. Postup určovania priemerných hodnôt sa používa, keď pri modelovaní systému sú priemerné hodnoty výstupných premenných prítomné v prítomnosti náhodných prvkov.

1.9. Popis koncepčného systému systému. Na tomto čiastočnom kroku konštrukcie modelu systému: a) opisuje koncepčný modelM K. v abstraktných podmienkach a konceptoch; b) je nastavená cieľová funkcia; c) opis modelu s použitím typických matematických schém;
d) Nakoniec sa akceptujú hypotézu a predpoklady; e) odôvodňuje výber postupu aproximácie reálnych procesov pri budovaní modelu.

1.10. Skontrolujte presnosť koncepčného modelu. Po koncepčnom modeliM K. je potrebné skontrolovať presnosť niektorých konceptov modelu pred pokračovaním do ďalšej fázy modelovania systémuS. Jeden z metód kontroly modeluM: použitie operácií reverznej transformácie na analýzu modelu, návrat k prijatým aproximáciám a nakoniec, aby preskúmali skutočné procesy vyskytujúce sa v simulovanom systéme. Kontrola presnosti koncepčného modeluM K. musí obsahovať: a) kontrolu dizajnu modelu; b) posúdenie spoľahlivosti zdrojových informácií; c) zváženie formulovania problému modelovania; d) analýza prijatých aproximácií; e) štúdium hypotéz a predpokladov.

1.11. Vypracovanie technickej dokumentácie pre prvú etapu. Na konci výstavby koncepčného modeluM K. a jej formalizácia obsahuje technickú správu o štádiu, ktorá zahŕňa:
a) podrobný formulovanie problému modelovania systémuS; b) Analýza problému modelovania systému; c) kritériá hodnotenia účinnosti systému;
d) Parametre a model variabilného systému; e) hypotézy a predpoklady prijaté pri budovaní modelu; e) opis modelu abstraktných podmienok a konceptov; g) opis očakávaných výsledkov modelovania systémuS.

3.3. Algoritmizácia modelov systému a ich implementácia stroja

V druhej fáze modelovania - štádium algoritmizácie modelu a jeho implementácie stroja je matematický model vytvorený v prvej fáze stelesnený v špecifickom modeli stroja.

Princípy algoritmov modelovania budov

Proces fungovania systémuS. Môže sa považovať za sekvenčnú zmenu svojich štátov v dimenzionálnom priestore. Je zrejmé, že úloha modelovania fungovania systému podľa štúdiaS. je výstavba funkciíz. , na základe ktorých môžete vypočítať charakteristiky procesu prevádzky systému. Aby to urobili, musia existovať vzťahy spojeniaz. S premennými, parametrami a časom, ako aj počiatočnými podmienkami v čase.

Pre deterministický systém, V ktorom neexistujú žiadne náhodné faktory, štátny stav v čase času môže byť jednoznačne určený z pomerov matematického modelu podľa známych počiatočných podmienok. Ak je krok dosť malý, potom môžete získať približné hodnotyz.

Pre stochastický systém, tí. Systémy, ktoré ovplyvňujú náhodné faktory, funkciu procesných štátovz. V čase a pomere modelu určuje len rozdelenie pravdepodobností v čase času.. Vo všeobecnosti môžu byť počiatočné podmienky náhodné špecifikované zodpovedajúcou distribúciou pravdepodobnosti. V tomto prípade štruktúra algoritmu simulátora pre stochastické systémy zodpovedá deterministickému systému. Len namiesto stavu je potrebné vypočítať distribúciu pravdepodobnosti pre prípadné stavy.

Tento princíp konštrukčných modelovacích algoritmov sa nazývaprincíp. Toto je najuniverzálnejší princíp, ktorý vám umožní určiť postupné stavy systému prevádzky systému.S. Cez nastavené časové intervaly. Ale z hľadiska nákladov na časový čas sa niekedy ukáže, že je neekonomický.

Pri posudzovaní prevádzky niektorých systémov možno nájsť niektoré systémy, že dva typy štátov sú charakterizované: 1) špeciálnym spôsobom v procese prevádzky systému len v určitom čase (momenty vstupu vstupu alebo kontrolných vplyvov, rušnosť vonkajšieho prostredia atď.); 2) Nie je zvláštne, v ktorom je proces po celý čas. Osobitné štáty sú tiež charakterizované skutočnosťou, že funkcie štátov v týchto okamihoch času sa zmení skokom a medzi osobitnými štátmi je zmena súradníc hladko a nepretržite alebo sa vôbec nevyskytuje. Tak, sledovanie pri modelovaní systémuS. len pre svoje špeciálne štáty v týchto momentoch času, keď sa tieto štáty vyskytujú, môžete získať informácie potrebné na vytvorenie funkcie. Samozrejme, simulačné algoritmy pre "princíp špeciálnych stavov" môže byť vytvorený pre opísaný typ systémov. Označujú zmenu štátu (relé)z a "princíp špeciálnych štátov" - akoprincíp.

"Princíp" umožňuje, aby sa množstvo systémov výrazne znížil náklady na časový čas na implementáciu algoritmov modelovania v porovnaní s "princípom". Logika budovania modelovania algoritmu, ktorá implementuje "princíp" sa líši od posudzovaného za "princíp" v súlade s postupom na určenie času, ktorý zodpovedá nasledujúcemu špeciálnemu stavu systémuS. Ak chcete študovať proces fungovania veľkých systémov, použitie kombinovaného princípu konštrukčných modelovacích algoritmov, ktoré kombinujú výhody každého z uvedených zásad, racionálne.

Formy prezentácie modelovacích algoritmov

Schéma je vhodnou formou reprezentácie logickej štruktúry modelov. V rôznych štádiách modelovania, generalizovaných a podrobných logických schém modelovacích algoritmov sú zostavené, ako aj programy programu.

Generalizované (zväčšené) Modelovanie schémy Algoritmus Určuje celkový postup pre modelovacie systémy bez akéhokoľvek rafinácie. Všeobecná schéma naznačuje, že je potrebné vykonať na nasledujúcom modeli modelovania.

Podrobná schéma simulačný algoritmus Obsahuje objasnenia, ktoré chýbajú vo všeobecnej schéme. Podrobný diagram ukazuje nielen to, čo by sa modelovanie systému malo vykonať v nasledujúcom kroku, ale aj ako vykonať.

Simulačný algoritmus logickej schémy predstavuje logickú štruktúru systému systému funkcie systémuS. Logický obvod označuje časovo objednanú sekvenciu logických operácií spojených s riešením problému modelovania.

Schéma Zobrazí postup pre implementáciu programu algoritmu simulátora pomocou špecifickej matematickej podpory a algoritmického jazyka.

Logická schéma algoritmu a programovú schému môže byť vyrobená ako vo zväčšenej a podrobnej forme. Symboly sú najbežnejšie v praxi modelovania na počítači, symboly sú znázornené na obr. 3.3, kde sú zobrazené hlavné, špecifické a špeciálne symboly procesu. Patrí medzi ne: Hlavný symbol:a - proces; Špecifické procesné symboly:b - Riešenie; v príprave; g - preddefinovaný proces;d - manuálna operácia; Špeciálne symboly:e - konektor; W - Terminátor.

Príklad obrazu modelovej schémy modelovania algoritmu je znázornený na obr. 3.3,s.

Zvyčajne je schéma najvhodnejšia forma reprezentovať štruktúru modelovacích algoritmov, napríklad vo formegrafové schémy (obr. 3.3, a). Tu - začiatok, - koniec, - výpočet, - tvorba, - Overenie podmienok- pult - Vydanie výsledkukde g celkový počet organizátorov modelovania algoritmu. Ako vysvetlenie grafického systému algoritmu je text zverejnený v texte obsahu prevádzkovateľa, čo umožňuje zjednodušiť zastúpenie algoritmu, ale komplikuje jej prácu s ním.

a b z a

v g

d J.

Obr. 3.3. Symboly a schémy modelovacích algoritmov

Bibliografický zoznam

1. Tipy B.YA. Simulácia systémov: Štúdie. Pre univerzity / b.ya. Soviets, S.A. Yakovlev. M.: Vyššie. SHK., 2001. 343 s.

2. Tipy B.YA. Simulácia systémov: Štúdie. Pre univerzity / b.ya. Soviets, S.A. Yakovlev. 2. ed. M.: Vyššia škola, 1998. 319 p.

3. Tarasik v.p. Matematické modelovanie technických systémov: Štúdie. Pre univerzity / v.p. Tarasik. M.: Veda, 1997. 600 p.

4. Úvod do matematického modelovania: štúdie. Príručka pre univerzity / ed. P.v. Tarasova. M.: Internet inžinierstva, 2000. 200 p.

5. IVCHENKO G.I. Matematické štatistiky: Návod na ATHM nasledovanie / g.i. IVCHENKO, YU.I. Medvedev. M.: Vyššie. SHK., 1984. 248 p.

6. Aliani i.n. Simulácia výpočtových systémov / I.N. Votrelec. L.: Strojárstvo, 1988. 233 p.

7. Shannon R. Imitácia modelovanie systémov - Umenie a veda / R. Shannon. M.: Mir, 1978. 308 p.

P 3.

P 4

F 5.

P 6.

Na 7.

Rovnako ako iné práce, ktoré vás môžu zaujímať
15330.		Vytvorenie interiéru povodia v 3Ds Max	1,96 MB.
	Téma 6: Vytvorenie interiéru bazéna V dôsledku tejto práce musíte získať vizualizovanú scénu zobrazenú na obrázku. 1. dvojrozmerné formy. Modifikátory dvoch dimenzionálnych formulárov Účel: zvládnutie technológie vytvárania D
15332.		Základy práce so statickými obrázkami v 3DS Max 3Ds grafický program	4,96 MB.
	Téma 5: Základy práce so statickými obrázkami v trojrozmernom grafickom programe 3Ds Max. Fázy vytvárania trojrozmerných scén projektu vytvárajú roh časti miestnosti, v ktorej sa nachádza tabuľka. Na stole je pohár ľadu. Pre uvedené ...
15333.		Spôsoby prepínania a vypnutia reťazí s kondenzátorom	1,71 MB.
	Vypočítajte DCCUMUMUTICKÝ T \u003d 0 Počiatočná T \u003d 0 a hodnoty prúdu a napätia na kondenzátore v obvode z obr. 1. V dvoch prípadoch: 1. Otvorí sa kľúč; 2. Kľúč sa zatvára. R1 \u003d 330 OHMS; R2 \u003d 220 OHMS; U \u003d 15 V; C \u003d 10 μF chváli ...
15334.		Zapnutie a vypnutie procesov okruhu s induktorovou cievkou	75 kB.
	Všeobecné informácie Reťazec s jednou indukčnou cievkou je, rovnako ako reťazec s jedným kondenzátorom je opísaná rozdielnou rovnicou prvého rádu. Preto sa všetky prúdy a napätie v prechode zmenia exponenciálnym zákonom s rovnakým konštantom BP.
15335.		Vyšetrovanie prechodných procesov v lineárnych elektrických obvodoch	94 kB.
	Príprava na prevádzku V uzavretom okruhu Obr.1 Potom, čo sa vypne zo zdroja priameho alebo striedavé napätie, môže dôjsť k vyfukovaniu sínusových oscilácie v dôsledku počiatočnej zásoby energie v elektrickom poli kondenzátora a magnetických
15336.		Študovanie algoritmu DAEKSTRA a jeho implementáciu pre zadaný graf v programovacom jazyku C ++	344,5 kB.
	Laboratórne práce č Algoritmus algoritmu DiJKstras na grafoch vymyslel n
15337.		Štúdium algoritmu pyramídového triedenia a implementácia v programovacom jazyku C ++	49 kB.
	Laboratórne pracovné číslo 2 pre disciplínu štruktúry a algoritmov spracovania údajov Účel práce: štúdium algoritmu pyramídového triedenia a implementácia v programovacom jazyku S. Úloha pracovať napísať program Generovanie číselného radu RA
15338.		Študovanie vyhľadávacieho algoritmu v hĺbke a implementácii v programovom jazyku C ++	150 kB.
	Laboratórne práce č Hodnotiť čas ...

Model je obraz (kopírovanie) skutočného objektu, procesu alebo fenoménu, ktorý odráža jeho základné vlastnosti reprodukované akýmkoľvek spôsobom.

Modelovanie - stavebné modely pre štúdium a skúmanie objektov, procesov alebo javov reálneho sveta.

Možné je nasledujúca klasifikácia modelov.

Imaginárny(mentálne) modely sú duševné myšlienky o objekte, ktoré sú vytvorené do ľudského mozgu.

Informáciemodely odrážajú procesy výskytu, prenosu a používania informácií v systémoch rôznych prírody.

Informačné modely predstavujú objekty vo forme verbálnych popisov, textov, výkresov, tabuliek, schém, výkresov, vzorcov atď. Môžu byť vyjadrené v jazyku popisu ( signálové modely) alebo jazyk prezentačného jazyka ( vizuálne modely).

Príklady modelov vizuálnej (vyjadrené pomocou obrázkov) sú obrazy, filmy, fotografie, kresby, grafika. Signálne modely môžu byť postavené pomocou prirodzeného jazyka (sú nazývané verbálny) Alebo pomocou formálneho jazyka. Príkladmi verbálnych modelov sú literárne diela, cestné pravidlá.

Proces stavebných informačných modelov s použitím formálnych jazykov sa volá formalizácia. Matematické a počítačové modely sú najdôležitejšie triedy ikonických informačných modelov.

Matematickýmodel je spôsob, ako reprezentovať informačný model pomocou matematických vzorcov a termínov.

Počítačmodel je obraz skutočného objektu vytvoreného nástrojmi počítačového softvéru.

Existuje vzťah medzi rôznymi typmi informačných modelov. Pri štúdiu skutočného objektu je verbálny model zvyčajne postavený v prirodzenom jazyku, potom je formalizovaný (vyjadrený formálnymi jazykmi), potom modelovanie môže pokračovať pomocou počítača - vytvorený počítačový model objektu.

Hlavné koncepty v oblasti modelovania informácií sú esencia (objekt), komunikácia (závislosť), atribút.

Podstata- Toto je určitý objekt existujúci v oblasti predmetu. Tento objekt by mal mať prípady, odlišné od seba.

Komunikáciaje to spojenie medzi dvoma alebo viacerými subjektmi. V závislosti od počtu väzbových predmetov sa pripojenie nazýva binárne (dva objekty), Ternary (tri), atď.

Atribúttam je nehnuteľnosť alebo charakteristika podstaty.

Essencia je teda možné interpretovať ako objednaný súbor atribútov, ktoré majú spojenia s inými subjektmi.

Existujú rôzne typy pripojení:

"1: 1" - "jeden až jeden", "1: n" - "jeden až mnoho", "m: n" - "Mnohí pre mnoho".

Medzi hlavné typy informačných modelov patria tabuľky tabulárne (relačné), hierarchické (strom) a sieť (graf).

Tabuľky- Toto je forma informácií, ktoré predstavujú vo forme riadkov a stĺpcov. Môžete si vytvoriť zobrazenie tabuliek "Object Object" (jeden atribút je vybraný, charakterizujúci niekoľko objektov), \u200b\u200b"objekt - atribút" (niekoľko atribútov objektov jednej sady), "objekt - atribút - objekt" (kombinovaný typ tabuľky).

Hierarchická štruktúrainformačný model je spôsob, ako organizovať údaje, v ktorých sú prvky modelu distribuované na úrovni a sú spojené s vzťahmi s predkladaním. Táto štruktúra sa tiež nazýva strom, pretože grafický obraz sa podobá stromu. Kde kórejčinastrom sa nazýva vrchol zodpovedajúci hlavnému alebo všeobecnému prvku objektu, utiecť- vrcholy, ktoré nemajú potomkov. Klasickým príkladom stromovej štruktúry informačného modelu je genealogický strom.

Graf Je to kombinácia uzlov (vrcholov) a čiary, ktoré ich spájajú (rebrá) vyjadrujúce vzťah medzi nimi. Vertices môžu byť zobrazené rôznymi grafickými prvkami: bodky, obdĺžniky, kruhy atď. V sieťovom modeli môžu prvky vstupovať do jednosmerných a obojsmerných dlhopisov.

Sieťové modely Sú základom pre riešenie mnohých úloh modelovania informácií, pretože je možné zobraziť pripojenia medzi objektmi vo vizuálnej forme.

Čo budeme robiť s získaným materiálom:

Ak sa tento materiál ukázal byť užitočný pre vás, môžete ho uložiť na stránku sociálnych sietí:

Tweet

Všetky témy tejto časti:

Počítačová veda
Vzdelávací a metodický komplex pre stredné odborné vzdelávanie Špecifikácia 030912 - "Právo a organizácia

Objem disciplíny a druhov akademickej práce
Typ štúdia (podľa učebných osnov) Počet hodín (na plný úväzok) 1 kurz 2 Celková intenzita práce

Pre študentov na plný úväzok
Č. P / P Topy (témy) Disciplíny Počet testovacích jednotiek a hodín podľa druhov tréningových sedení (podľa učebných osnov) GZ (L) PZ

Objekt, objekt, cieľ, problém, relevantnosť, štruktúra vzdelávacej disciplíny a podávania správ. Hlavné regulačné právne akty, usmernenie a vzdelávacia a metodická literatúra. Údržba

Koncepcia, účel a hlavné funkcie operačného systému. Koncept štruktúry súboru. Pomocné programy (verejné služby). Textové spracovanie systémov. Vstup, úpravy a formátovanie

Softvér
Počítačové grafické systémy. Typy počítačovej grafiky: Rastrová a vektorová grafika. Pomer medzi vektorom a rastrovou grafikou. Farebný model RGB. Farebný model SMYK. M. Transformácia

Základy ochrany informácií
Informačná bezpečnosť, ochrana pred neoprávneným prístupom k informáciám. Koncepcia bezpečnosti informácií. Metódy ochrany pred počítačovými vírusmi. Ochrana informácií na internete.

Tematický plán tried auditu
Nie

Všeobecné ustanovenia
Praktické informácie o počítačovej vede sú typom povolania, ktorý zabezpečuje pripojenie teórie s praxou vypracovania schopnosti aplikovať poznatky získané v skupinových triedach a počas nezávisle

Pre osady
Pri príprave na lekciu je potrebné uviesť literatúru potrebnú na obsadenie, ako aj uviesť metódy (algoritmy) výpočtov, ktoré sú potrebné na učenie študentov. Toto povolanie je potrebné

Vlastnosti praktického vzdelávania na strojoch
Pri príprave na triedy musí učiteľ úlohovať so študentmi o opakovaní tried skupín na túto tému, ako aj štúdium metodických odporúčaní pre

Teoretické základy informatiky
Základným konceptom informatiky je termín "Informácie" pochádza z latinského informatio - objasnenie, prezentáciu, povedomie. V súčasnosti sa veda snaží nájsť spoločné vlastnosti a právo

Moderné informačné technológie
Všetky akcie študenta v štúdii moderných informačných technológií sú zvládnuť softvér poskytovaný tematickým plánom a sú nasledovné. Predbežný

Počítačové siete a telekomunikácie
Internet (internet) je globálna telematická (informačná a počítačová telekomunikačná) sieť ("Interset", Metaseta, "Svetové informačné informácie Magistral"), ktorý poskytuje výmenu

Softvér
Efektívne odborné aktivity širokej škály právnych a sociálnych špecialistov sú nemožné bez použitia špecializovaného softvéru. Zapnutý

Základy ochrany informácií
Existuje obrovské množstvo spôsobov straty dôležitých údajov. Jedná sa o softvérové \u200b\u200bzlyhania, ktoré môžu vydať softvér, hardvérové \u200b\u200bzlyhania, ktoré môžu vytvárať pevný disk

Normatívne právne akty
1. Federálny zákon z 27. júla 2006 č. 149-FZ "o informáciách, informačných technológiách a ochrane informácií" // Ruské noviny. - 2006. - 29 júl. 2. Spolkový zákon z 9. februára

Ďalší
2. Afonin P.N. Úvod do návrhu právnych a ekonomických databáz: štúdie. Manuál / p.n.Afonin, v.a.fetisov.- SPB.: Vydavateľstvo ROS. colníctvo. Acad. I. Bobkov, 2001. 3. BOGATOV D.V. OS.

Moskva Technologický ústav
Počítačové modelovanie
Buzhinsky V.A. KTN.
odborný asistent

Moscow
2014

Základné koncepty km
Model je umelo vytvorený objekt, ktorý reprodukuje v určitom čase
Skutočný objekt je originál.
Počítačový model - Prezentácia informácií o simulovanom systéme
Počítačové nástroje.
Systém je sada vzájomne prepojených prvkov s vlastnosťami,
Odlišné od vlastností jednotlivých položiek.
Prvok je objekt, ktorý má vlastnosti, dôležité pre účely modelovania.
V počítačovom modeli sú vlastnosti prvku reprezentované hodnotami charakteristík prvku.
Vzťah medzi prvkami sú opísané najmä hodnotami a algoritmami, najmä
výpočtové vzorce.

V súčasnosti je počítačový model najčastejšie pochopený:
Podmienený obraz objektu alebo určitého systému objektov (alebo procesov),
Opísané pomocou vzájomne prepojených počítačových tabuliek, vývojových diagramov,
Grafy, grafy, kresby, animované fragmenty, hypertextové miesta atď.
a zobrazí štruktúru a prepojenie medzi prvkami objektu.
Počítačové modely tohto typu sa budeme nazývať štrukturálne funkčné;
samostatný program, súbor programov, softvérový balík,
Povolenie postupnosti výpočtovej techniky a grafiky
Zobraziť svoje výsledky na prehrávanie (napodobňovanie) procesov
Fungovanie objektu, systémov objektov, ktoré sú predmetom nárazu na objekt
Rôzne (zvyčajne náhodné) faktory. Takéto modely budeme nižšie
Modely simulácie hovorov.
Počítačová simulácia - Metóda riešenia problému analýzy alebo
Syntéza komplexného systému založeného na používaní modelu počítača.
Podstatou počítačovej simulácie je uzavretá pri získavaní kvantitatívneho a
Kvalitatívne výsledky podľa dostupného modelu.

Téma # 1. Základné pojmy počítačového modelovania.
Téma # 2. Výstavba modelovacích algoritmov: Formalizácia a
Algoritmizácia procesov.
Téma # 3. Univerzálnosť matematických modelov.
Téma # 4. Matematické modely komplexných systémov.
Téma # 5. Kontinuálne deterministické, diskrétne, diskrétne-pravdepodobnostné a priebežne transparentné modely.

Webinar Číslo 2.
Stavebné modelovanie algoritmov:
Formalizácia a algoritmizácia procesov
1. Formalizácia modelu
2. procesný algoritmus

Počas svojej histórie sa ľudstvo používalo rôzne
Metódy a nástroje na vytváranie informačných modelov. Tieto metódy
neustále sa zlepšili. Takže prvé informačné modely
Vytvorené vo forme skalných obrazov. Momentálne informácie
Modely sú zvyčajne postavené a skúmajú sa pomocou moderného
Počítačové technológie.
Pri štúdiu nového objektu je zvyčajne postavený
Popisný informačný model pomocou prírodných jazykov
a kresby. Takýto model môže zobraziť objekty, procesy a javy
Kvalitatívne, t. J. Nepoužívajte kvantitatívne charakteristiky. Napríklad,
Heliocentrický model Copernicus v prirodzenom jazyku
Formulované takto:
Zem sa otáča okolo slnka a mesiac sa otáča okolo zeme;
Všetky planéty sa otáčajú okolo slnka.

Použitie formálnych jazykov formálne
Informačné modely. Matematika je najširšia
Použitý formálný jazyk. Pomocou matematického
Koncepty a vzorce sú postavené matematickými modelmi.
V prírodných vedách sú postavené (fyzika, chémia atď.)
Formálne modely javov a procesov. Často platí
Univerzálny matematický jazyk algebraických vzorcov (kN. Č. 3).
V niektorých prípadoch sa však špecializuje
Formálne jazyky (v chémii - Jazyk chemických vzorcov, v hudbe - Hudba
gram a tak ďalej.) (?).

1. UCH. otázka. Formalizácia
Modely
Proces budovania informačných modelov
Formálne jazyky sa nazývajú formalizáciou.
V procese študovaných formálnych modelov sa často vyrába
Ich vizualizácie. (?)
Ak chcete vizualizovať algoritmy, používajú sa vývojové diagramy,
Priestorové pomery medzi objektmi - kresby, modely
Elektrické reťaze - elektrické obvody. S vizualizáciou formálne
Modely pomocou animácie môžu byť zobrazené dynamiky procesov,
Tvrdenie grafov Zmena hodnôt atď.
V súčasnosti rozšírený
Počítačové interaktívne vizuálne modely. V takýchto modeloch výskumník
môže zmeniť počiatočné podmienky a parametre procesov a pozorovať
Zmeny v správaní modelu.

Prvá etapa akéhokoľvek výskumu je nastavenie problému, ktorý
Určený daným cieľom.
Úloha je formulovaná v obvyklom jazyku. Povahou výroby
Úlohy možno rozdeliť do dvoch hlavných skupín. K prvej skupine
atribút úloh, v ktorých chcete preskúmať, ako zmeniť
Charakteristiky objektu pri určitej expozícii, "čo sa stane
Ak?…". Druhá skupina úloh: Aký je vplyv
Objekt tak, aby jeho parametre spĺňali niektoré špecifikované
Stav, "ako urobiť? ..".
Druhá etapa je analýza objektu. Výsledkom analýzy objektu je identifikácia
Komponenty (elementárne objekty) a určovanie odkazov medzi nimi.
Tretia etapa je vývoj informačného modelu objektu. Budovanie
Modely musia byť spojené s cieľom modelovania. Každý objekt má
Veľké množstvo rôznych vlastností. V procese budovania modelu
Hlavné, najvýznamnejšie, vlastnosti, ktoré
zodpovedajú cieľom
Všetko, čo bolo uvedené vyššie, je formalizácia, t.j. náhrada
Skutočný objekt alebo proces svojho formálneho opisu, t.j. jeho
Informačný model.

10.

Buing informačný model, osoba ho používa
Originálny objekt na preskúmanie vlastností tohto objektu, prognózovanie
jeho správanie atď. Pred budovaním nejakej komplexnej štruktúry,
Napríklad most, dizajnéri robia svoje výkresy, vykonávať výpočty
Silné, prípustné zaťaženie. Teda namiesto skutočného mosta
Zaoberajú sa jeho modelom popisom vo forme výkresov, \\ t
Matematické vzorce.
Formalizácia je proces
Výber a preklad
vnútorná štruktúra objektu v
Určité informácie
Štruktúra - tvar.

11.

12.

Podľa stupňa formalizácie sú informačné modely
Ikonický a ikonický.
Signálne modely môžu byť rozdelené do nasledujúcich skupín:
Matematické modely reprezentované matematickými vzorcami,
Zobrazí pripojenie rôznych parametrov objektu, systému alebo
proces;
Špeciálne modely prezentované v špeciálnych jazykoch (poznámky,
chemické vzorce atď.);
Algoritmické modely predstavujúce program vo forme programu, \\ t
zaznamenané v špeciálnom jazyku.

13.

Sekvencia príkazov príkazov príkazov,
Vykonávanie vedie k dosiahnutiu vopred určeného
Ciele nazývané kontrolný algoritmus.
Pôvod koncepcie "algoritmu".
Slovo "algoritmus" prichádza v mene matematiky
Stredoveký východ Mohammed al-Khorezmi (787-850). Oni boli
Navrhované recepcie na vykonávanie aritmetických výpočtov
Multigalous čísla. Neskôr v Európe, tieto techniky
Algoritmy, z latinského písania al-khorezmi. V súčasnosti
Koncepcia algoritmu nie je obmedzená na aritmetiku
výpočty.

14.

Algoritmus - zrozumiteľný a presný predpis
určitý postup akcií
zameraný na dosiahnutie tohto cieľa alebo
Riešenie úlohy.
Algoritmus vo vzťahu k výpočtovi
Stroj - presný predpis, t.j. súbor operácií a
Pravidlá ich striedania, s ktorými začína
S niektorými zdrojovými údajmi môžete vyriešiť akékoľvek
Úlohu pevného typu.

15.

Vlastnosti algoritmov:
Diskrétnosť - algoritmus sa musí rozdeliť na kroky (oddelené
ukončené akcie).
Istota - umelec by nemal vzniknúť
Ambiguity v porozumení krokov algoritmu (výkonný umelec nie je
Musia vykonávať nezávislé rozhodnutia).
Výkon (končatina) - algoritmus by mal viesť k
Konečný výsledok pre konečný počet krokov.
Čistenie - algoritmus musí byť chápaný pre umelca.
Efektívnosť - z možných algoritmov
algoritmus, ktorý obsahuje menej krokov alebo jeho vykonanie
menej času.

16.

Typy algoritmu
Typy algoritmov, ako sú logické a matematiky v
V závislosti od účelu, počiatočné podmienky problému, spôsoby, ako to vyriešiť,
Definície činností Dodávateľa sú rozdelené nasledujúcimi
spôsobom:
Mechanické algoritmy, inak deterministické;
Flexibilné algoritmy, inak pravdepodobnostné a heuristické.
Mechanický algoritmus stanovuje určité akcie,
označuje ich v jednom a spoľahlivom poradí,
zabezpečenie teda potrebného alebo požadovaného
Výsledok, ak sa tieto procesy alebo úlohy vykonávajú
vyvinula algoritmus.
Heuristický algoritmus je takýto algoritmus, v ktorom
Dosiahnutie konečného výsledku akčného programu určite nie je
vopred určené, rovnako ako celá sekvencia nie je indikovaná
Akcie umelca. V týchto algoritmoch sa používajú
Univerzálne logické postupy a tvorcovia rozhodnutí, \\ t
Na základe analógov, združení a skúseností s riešením podobného
Úloh.

17.

V procese algoritmizácie je pôvodný algoritmus rozdelený na oddelené
Súvisiace časti, nazývané kroky alebo súkromné \u200b\u200balgoritmy.
Rozlišujú sa štyri hlavné typy súkromných algoritmov:
lineárny algoritmus;
algoritmus s vetvením;
cyklický algoritmus;
Pomocný alebo podriadený, algoritmus.
Lineárny algoritmus - nastavený pokyny
postupne.
Algoritmus s rozvetvením - algoritmus obsahujúci aspoň jeden
v dôsledku kontroly, ktorého počítač zaisťuje prechod
Jeden z dvoch možných krokov.
Cyklický algoritmus - algoritmus, ktorý poskytuje opakovanie
Rovnaké opatrenia na nové zdroje údajov. Nevyhnutný
Pozrite sa, že cyklický algoritmus je ľahko implementovaný dvoma
predtým preskúmané typy algoritmov.
Pomocný alebo podriadený, algoritmus - algoritmus, skôr
Navrhnuté a úplne použité v algoritmizácii konkrétneho
úloh.

18.

Vo všetkých štádiách prípravy pre algoritmus úlohy je široko používaný
Štrukturálne znázornenie algoritmu vo forme vývojových diagramov.
Blokový diagram - grafický obraz algoritmu vo forme systému
prepojené šípkou (prechodné čiary) grafických symbolov, z ktorých každý zodpovedá jednému kroku
Algoritmus. Vnútri bloku je uvedený opis činností vykonávaných v ňom.

19.

Metódy na opis algoritmu
Výber finančných prostriedkov a metód na nahrávanie algoritmu
Závisí predovšetkým z menovania (prírody)
algoritmus, ako aj z toho, kto (čo) bude
Algoritmus umelca.
Algoritmy sú napísané vo forme:
verbálne pravidlá
vývojové diagramy
programy.

20.

Verbálny spôsob opisovania algoritmov je v podstate obvyklým jazykom, ale
S opatrným výberom slov a fráz, ktoré neumožňujú ďalšie slová,
Nejednoty a opakovanie. Dopĺňa jazyk obyčajného matematického
Symboly a niektoré osobitné dohody.
Algoritmus je opísaný ako postupnosť krokov. Pri každom kroku
Zloženie vykonaných činností a smer ďalšieho
výpočtový. V tomto prípade, ak aktuálny krok nešpecifikuje, ktorý krok by mal
Postupujte podľa nasledujúceho, potom sa vykoná prechod na ďalší krok.
Príklad. Urobte algoritmus pre nájdenie najvyššieho počtu troch špecifikovaných
Čísla A, B, C.
Porovnať a b. Ak A\u003e B, potom ako maximálne t prijmú a inak (a<=b) в
Ako maximálne prijatie b.
Porovnať T a C. Ak t\u003e c, potom prejdite na krok 3. Inak (t Maximálne c (t \u003d c).
V dôsledku toho.
Nevýhody verbálneho spôsobu opisovania algoritmov:
nedostatok viditeľnosti
Nedostatočná presnosť.

21.

Grafický popis popisu
Algoritmy sú cestou
Reprezentácie algoritmu S.
Použitie všeobecne akceptovaných
Grafické čísla
ktorý opisuje jeden alebo
Niekoľko krokov algoritmu.
Vnútri bloku je napísaný
Popis príkazov alebo podmienok.
Pokyny
Postupnosť vykonávania
Bloky používajú riadky
(spojenia).
Existujú určité
Pravidlá pre opis algoritmov v
Formy vývojových diagramov. (?)

22.

Popis algoritmov pomocou programov - algoritmus zaznamenaný
Programovací jazyk sa nazýva program.
Slovná a grafická forma nahrávania algoritmu sú určené pre
muž. Algoritmus určený na vykonanie počítača,
Je napísaný v programovacom jazyku (jazyk, zrozumiteľný počítač). Teraz
Existuje niekoľko stoviek programovacích jazykov. Najpopulárnejší:
SI, PASCAL, BISIK, atď.
Príklad. Urobte algoritmus pre nájdenie najvyššieho počtu troch
Nastavte čísla A, B, C.
Program Maxfromthree;
var.
A, B, C, Výsledok: Real;
Začať.
Písať ("Zadajte A, B, C");
Readln (A, B, C);
Ak A\u003e B potom Výsledok: \u003d Els Výsledok: \u003d B;
Ak C\u003e výsledok potom výsledok: \u003d C;
WRITELN ("Maximálne tri čísla je:", Výsledok: 9: 2)
koniec.
(?)

23.

Príklad 1.
Dan Jednosmerné pole, vypočítajte aritmetický priemer. (?)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Riešenie problému
Programový test;
Var I, Summ: Integer;
Massiv: Array of Integer;
Začať.
Summ: \u003d 0;
Pre I: \u003d 1 až 5
Začať.
Zápis ("Zadajte prvok poľa:");
Readln (masiv [i]);
Summ: \u003d Sumf + Masiv [I];
koniec;
Write ("Aritmetické pole sa rovná:", Sumbu / 5);
Writeln;
Koniec.
(?)

24.

Príklad 2.
Vybudovať algoritmus pre proces tela na výzvu v uhle k horizontu
(?)

25.

V.V. Vasilyev, L.A. Simak, A.M. Rybnikova. Matematické I.
Počítačové modelovanie procesov a systémov v médiu
MATLAB / SIMULINK. Návod pre študentov a postgraduálnych študentov. 2008.
rok. 91 p.
Počítačové modelovanie fyzikálnych problémov
Microsoft Visual Basic. Tutorial Autor: Alekseev D.V.
Solon Press, 2009
Autor: Orlova i.v., POLOVNIKOVOV V.A.
Vydavateľ: Univerzitná učebnica
Rok: 2008.

26.

AVFILATOV, V.S. Analýza systému v manažmente [Text]: Štúdie. VISOBI / V.S.
Avfilatov, A. A. Emelyranov, A. A. Kukushkin; Ed. A. A. Emelkanova. - m.:
Financie a štatistiky, 2002. - 368 p.
Venikov, V.A. Teória podobnosti a modelovania [Text] / V. A. Venikov, G.V.
Venikov.- M.: Vyššie. SK., 1984. - 439 p.
Evysyukov, V.N. Analýza automatických systémov [Text]: Vzdelávacie a metodické
Príručka na vykonávanie praktických úloh / V. N. Evsyukov, A. M. Cherniusov. -
2. ed., Sp. - Orenburg: IPK GOU OGU, 2007. - 179 p.
Zarubin, V.S. Matematické modelovanie v technike [Text]: Štúdie. Pre univerzity /
Ed. V. S. ZARUBINA, A. P. KRISCHENKO. - M.: Vydavateľstvo MSTU NAM.N.E. BAUMAN, 2001. -
496 p.
Kolesá, YU. B. Modelovanie systému. Dynamické a hybridné systémy [text]:
UCH. Manuálne / yu.b. Kolesá, YU.B. Senichenkov. - St. Petersburg. : BHV-Petersburg, 2006. - 224 p.
Kolesá, YU.B. Simulácia systémov. Objekt-orientovaný prístup [text]:
UCH. Manuálne / yu.b. Kolesá, YU.B. Senichenkov. - St. Petersburg. : BHV-Petersburg, 2006. - 192 p.
Nainkov, I. P. Základy automatizovaného dizajnu [Text]: Štúdie.
Univerzity / I. P. Nainkov. - M.: Vydavateľstvo MSTU. N.E. BAUMAN, 2000. - 360 p.
SKURCHIN, V.I. Matematické modelovanie [Text] / V. I. SKURCHIN, V. V.
Shifrin, V. V. DUBROVSKY. - K.: Technika, 1983. - 270 s.
Automatizované systémy A. M. Software
Návrh a riadenie: Návod [Text] / A. M. Cherniusova, V.
N. Sherstobitova. - Orenburg: OGU, 2006. - 301 p.