- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение
- •1 Исторический обзор применения моделирования
- •2 Основы системного анализа и моделирования
- •2.1 Этапы системного анализа
- •2.2 Существующие подходы анализа системы
- •2.3 Понятие о моделировании. Классификация моделей
- •2.4 Основные этапы и принципы моделирования
- •3 Элементы математической статистики
- •3.1 Понятие о математической статистике
- •3.2 Задачи математической статистики
- •3.2.1 Первый этап – сбор и первичная обработка данных
- •3.2.2 Второй этап – определение точечных оценок распределения
- •3.2.3 Третий этап – определение интервальных оценок, понятие о статистической гипотезе
- •3.2.4 Четвертый этап – аппроксимация выборочного распределения теоретическим законом
- •3.3 Области применения статистических методов обработки данных
- •3.3.1 Статистический контроль прочности бетона
- •3.3.2 Метод множественной корреляции
- •4 Статистическое планирование эксперимента
- •4.1 Понятие о планировании эксперимента. Основные задачи эксперимента
- •4.2 Понятие о полиноме, отклике, факторах и уровнях варьирования, факторном пространстве
- •4.3 Первичная статистическая обработка результатов эксперимента
- •4.4 Математическая модель эксперимента. Метод наименьших квадратов
- •4.5 Получение некоторых эмпирических формул
- •4.6 Метод наименьших квадратов для функции нескольких переменных
- •4.7 Дисперсионная матрица оценок
- •4.8 Критерии оптимального планирования
- •4.9 Планы для построения линейных и неполных квадратичных моделей
- •4.10 Планы для построения полиномиальных моделей второго порядка
- •4.11 Регрессионный анализ модели
- •4.12 Анализ математической модели
- •4.13 Решение оптимизационных задач
- •4.14 Моделирование свойств смесей
- •4.15 Принципы имитационного моделирования
- •4.16 Решение рецептурно-технологических задач на эвм в режиме диалога
- •5 Основные виды задач, решаемых при организации, планировании и управлении строительством
- •5.1 Математические модели некоторых задач в строительстве
- •5.2 Примеры решения некоторых задач
- •5.2.1 Решение транспортной задачи
- •5.2.2 Решение задачи о ресурсах
- •5.2.3 Решение задачи нахождения оптимальной массы фермы
- •5.3 Организационные задачи
- •6 Моделирование в строительстве
- •6.1 Модели линейного программирования
- •6.2 Нелинейные модели
- •6.3 Модели динамического программирования
- •6.4 Оптимизационные модели (постановка задач оптимизации)
- •6.5 Модели управления запасами
- •6.6 Целочисленные модели
- •6.7 Цифровое моделирование (метод перебора)
- •6.8 Вероятностно-статистические модели
- •6.9 Модели теории игр
- •6.10 Модели итеративного агрегирования
- •6.11 Организационно-технологические модели
- •6.12 Графические модели
- •6.13 Сетевые модели
- •7 Организационное моделирование систем управления строительством
- •7.1 Основные направления моделирования систем управления строительством
- •7.2 Аспекты организационно-управленческих систем (моделей)
- •7.3 Деление организационно-управленческих моделей на группы
- •7.4 Виды моделей первой группы
- •7.5 Виды моделей второй группы
- •Список использованных источников
4.16 Решение рецептурно-технологических задач на эвм в режиме диалога
При решении задач численными методами инженер-технолог взаимодействует с компьютером, оснащенным программным обеспечением. Программное обеспечение составляют:
1) программы, реализующие разные численные методы;
2) управляющие программы (операционные системы и специальные проблемно-ориентированные программные средства, разработанные для решения определенного класса задач), которые организуют вычислительный процесс и обеспечивают взаимодействие специалиста и компьютера.
Это взаимодействие осуществляется в одном из двух режимов.
В пакетном режиме пользователь заранее определяет последовательность применяемых методов, задает их параметры, все исходные данные задачи, вводит эту информацию в машину (в пакете задания) и по завершению всех заданных расчетов получает конечные результаты. После их анализа при необходимости уточнить результат или изменить отдельные исходные данные снова выполняется полный расчет.
В режиме диалога (в интерактивном режиме) пользователь и компьютер задают друг другу вопросы и получают ответы. При этом алгоритм решения задачи может быть построен по сложной многоветвевой схеме, в которой переходы на ту или иную ветвь не заданы жесткой логикой, а выбираются в ходе диалога человеком. Это делает процесс решения инженерных задач более гибким и полным, позволяя учесть неформализованную информацию. Алгоритм может уточняться и пересматриваться в ходе выполнения в зависимости от текущих результатов. Если при пакетном режиме работы с машиной управление вычислительным процессом осуществляется статически, то в режиме диалога этот процесс становится динамическим на основе оперативного обмена информацией через дисплей.
Диалоговая система программ для решения рецептурно-технологических задач должна быть оснащена средствами, позволяющими в интерактивном режиме осуществлять управление алгоритмами, данными, специальными подсистемами анализа решений. Управление алгоритмами предполагает: возможность изменения алгоритма поиска оптимума (например, смена покоординатного спуска на градиентный в тупиковой точке); изменение процедур расчета отдельных характеристик (в частности, замену расчета среднего на оценку медианы); замену условий остановки при поиске оптимального решения или корня управления и т.п. Управление данными предполагает, в частности, изменение отдельных входных экспериментальных данных уточненными, добавление новых данных, замену точек плана имитационного эксперимента и параметров генерируемых распределенных случайных величин, увеличение или снижение точности при поиске оптимума, изменение нормативных значений параметров и т.п. Специальные подсистемы в режиме диалога должны обеспечить возможность: анализировать окрестности оптимума с помощью представления на экране дисплея изолиний критерия оптимальности с учетом ошибок модели; выделять и варьировать ограничения для определенных путей улучшения рецептурно-технологических решений; использовать результаты в виде удобных таблиц и графиков и т.д.
Наиболее рациональной для решения рецептурно-технологических задач на компьютере представлена система программ, которая включает: богатую и пополняемую библиотеку функциональных программных модулей, реализующих разные численные методы; обеспечивающие программные средства, позволяющие работать на компьютере и в диалоговом режиме на удобном для пользователей языке и с использованием автоматизированных пакетов программ в тех случаях, когда знания и участие технолога не могут быть использованы в вычислительном процессе.
Следует еще раз подчеркнуть, что выбор того или иного численного метода для поиска приближенного решения зависит, в частности, от двух взаимосвязанных (но не взаимозаменяемых!) причин – от класса математических моделей, описывающих инженерную ситуацию с известной полнотой и заданной точностью и от возможностей, используемых для реализации вычислительной процедуры (включая программное обеспечение). Диапазон методов при этом весьма велик – от простейших аналитических расчетов на микрокалькуляторах до вычислительного эксперимента.