Условия использования имитационных моделей.

 

Использовать имитационную модель большой системы, при решении задач проектирования, возможно в следующих случаях:

1. не существует законченной математической постановки данной задачи, либо еще не разработаны аналитические методы решения сформулированной математической модели;

2. аналитические методы существуют, но математические процедуры столь сложны и трудоемки, что имитационное моделирование дает болеем простой способ решения задачи;

3. кроме оценки выходных параметров, требуется осуществить на имитационной модели наблюдение за ходом процесса в течении определенного периода времени;

4. имитационное моделирование может оказаться единственной возможностью при постановке экспериментов и наблюдения явлений в реальных условиях (например: изучения поведения космических кораблей в условиях межпланетных полетов);

5. для долговременного действия систем или процессов может понадобиться сжатие временной шкалы. Имитационное моделирование дает возможность полностью контролировать время изучаемого процесса, поскольку время протекания процесса или явления может быть ускоренно или замедленно по желанию;

6. дополнительное преимущество имитационного моделирования состоит в том, что использование имитационной модели позволяет экспериментатору видеть и «разыгрывать» на модели реальные процессы и ситуации. Это позволяет понять и прочувствовать проблему, что стимулирует процесс поиска нововведений в большой системе;

7. имитацию можно использовать для изучения новых ситуаций, относительно которых или не известно ничего, или известно очень мало. Таким образом, имитация может служить для предварительной проверки новых стратегий и правил принятия решений перед проведением экспериментов на реальной системе;

8. для некоторых типов стохастических моделей особые значения имеет последовательность событий. Данные только об ожидаемых значениях могут оказаться недостаточными для описания процесса. В этих условиях единственным удовлетворительным способом получения нужной информации может служить имитационная модель. Имитацию можно использовать для предсказания узких мест и других трудностей возникающих в поведении больших систем при введении в нее новых элементов.

 

Недостатки имитационных моделей.

 

Имитационные модели обладают рядом существенных недостатков:

1. Разработка хорошей имитационной модели часто обходится дорого и требует больших затрат времени.

2. Иногда кажется, что имитационная модель отражает реальное положение вещей, хотя в действительности это не так. Если не учитывать этого, то некоторые свойственные имитации особенности могут привести к неверному решению.

3. Имитационная модель в принципе неточна, и нет возможности измерить степень этой неточности. Это затруднение может быть преодолено лишь частично путем анализа чувствительности модели к изменению определенных параметров.

4. На имитационной модели можно получить ответ только после очередного имитационного эксперимента и возможности прогнозирования имитационного моделирования значительно меньше, чем аналитического моделирования.

Тем не менее, имитационное моделирование широко используется при решение задач синтеза больших систем, т.к. позволяет производить детализацию систем любого уровня сложности и исследовать динамику развития процесса процессов.

 

 

Технология моделирования сложных систем.

 

Технологические этапы создания и использования

Имитационных моделей.

 

Независимо от способа проектирования сложной системы и назначения моделирования можно выделить следующие этапы создания и использования математических моделей:

1. Составление содержательного описания объекта моделирования - определение объекта имитации, установление границ и ограничений моделирования, выбор показателей для сравнения эффективности вариантов системы;

2. Составление концептуальной модели - формулировка замысла модели, переход от реальной системы к логической схеме ее функционирования;

3. Составление формального описания объекта - реализация описания объекта в терминах математических понятий и алгоритмизация функционирования ее компонент;

4. Составление описания имитационной модели - преобразование формального описания объекта в описание имитационной модели;

5. Программирование модели - программирование и отладка модели;

6. Испытание и исследование модели - проверка модели, оценка ее свойств и затрат ресурсов на имитацию;

7. Эксплуатация модели - организация модельного эксперимента на ЭВМ;

8. Анализ результатов - интерпретация результатов моделирования и их использование в ходе проектирования сложной системы.