- •Технология компьютерного моделирования и особенности ее применения к задачам анализа и проектирования измерительных систем (тестирование, анализ погрешности, параметрическая оптимизация)
- •Параметрическая оптимизация решается при проектировании измерительных систем сразу после определения состава необходимых блоков и связей между ними (этап структурной оптимизации).
- •Формализация понятий «модель» и «соответствие моделей»
- •Модельная трактовка задач цос и км.
- •Критерии близости моделей (погрешности соответствия )
- •Составные модели и их совокупная точность (составной оператор и композиция морфизмов).
- •Переход к конечным интервалам независимых переменных (локализация аргументов).
- •Переход к дискретным множествам для представления переменных (дискретизация по времени, квантование по уровню).
- •Реализация времени в компьютерных моделях (методы фиксированного и переменного шага).
- •Компьютерное моделирование с помощью метода статистических испытаний (метод «Монте-Карло»).
- •Вычисление определенного интеграла
- •Генерирование псевдослучайных чисел.
- •Генерирование псевдослучайных процессов.
- •Построение моделей элементов сложных систем (динамическая система)
- •Линейные динамические системы
- •Покадровый формат модели динамической системы
- •Построение моделей элементов сложных систем (конечные автоматы)
- •Построение моделей элементов сложных систем (вероятностные автоматы)
- •Построение моделей элементов сложных систем (системы массового обслуживания)
- •Модель потока заявок
- •Модель каналов обслуживания
- •Способы нахождения оценок глобальной погрешности
- •Метод «полного перебора» или «прямой» метод
- •Метод «наихудшего входного элемента»
- •Метод «статистических испытаний»
Модель каналов обслуживания
В общем случае обслуживающая система состоит из n обслуживающих каналов. Каждый канал может находиться в одном из двух состояний: свободен или занят (обслуживанием). Заявка, поступившая в систему в момент времени ti:
- либо принимается к обслуживанию (которое выполняется в течение времени занятости τЗ);
- либо остается в очереди (если все n каналов заняты) в течение некоторого времени пребывания в системе τП как претендент на обслуживание.
Значения основных параметров n, τЗ, τП позволяют классифицировать системы массового обслуживания на характерные типы.
Если n=1, то система будет одноканальной, и многоканальной в противном случае.
Если τП=0, то поступившая заявка либо немедленно принимается к обслуживанию, если имеются свободные линии, либо получает отказ, если все линии заняты. Такие системы называются системами с отказами. Их искомыми характеристиками обычно являются: вероятность отказа, среднее число отказов за указанный интервал времени, вероятность обслужить все заявки в течении заданного времени и т.п.
В другом крайнем случае, когда , поступающие в систему заявки отказов не получают, но при отсутствии свободных каналов, ставятся на ожидание в очередь до момента, когда появится свободный канал. В этом случае говорят о системах с ожиданием или о системах с очередями. Характерными выходными параметрами таких систем являются среднее время ожидания в очереди, средняя длина очереди и т.п. В зависимости от способа организации очереди говорят о различных дисциплинах обслуживания очереди. Типовыми дисциплинами являются:
- первый пришел – первый обслуживается (линейная очередь, FIFO "first input – first output");
- первый пришел – последний обслуживается (стек);
- по приоритетам;
- по случайному закону;
- смешанные дисциплины.
Способы нахождения оценок глобальной погрешности
Рассмотрим задачу нахождения глобальных погрешностей eP, eR, eRP. Общие подходы к нахождению оценок глобальных погрешностей остаются одинаковыми и не зависят от видов погрешности (-P, -R, -RP). Поэтому индексы, отличающие виды погрешностей опускаем.
По определению
где – глобализующие функционалы, область определения которых – множества локальных погрешностей на соответствующих множествах входных элементов.
Значения глобальных погрешностей зависят от:
- от значений локальных погрешностей;
- вида глобализующих функционалов;
- от способа ограничения подмножества входных элементов, так как глобальные погрешности на полных множествах входных элементов часто имеют неограниченные значения.
В качестве глобализующих функционалов обычно используются (вместо (*) можно подставить индексы : (-P, -R, -RP):
1. «Наихудшее значение»: .
2. «Среднеквадратическое значение»: .
3. «Среднее значение»: .
Ограничения на подмножества входных элементов могут быть заданы следующими способами:
Ограничение предельных значений динамических характеристик:
, где - максимальное значение модуля n‑й производной входного сигнала, – заданное предельное значение.
Ограничение спектральных характеристик – подмножество сигналов с финитным спектром с верхней частотой fв или более сложно устроенные подмножества.
Ограничение вероятностных (или статистических) характеристик – подмножество сигналов с заданной функцией автокорреляции и т.п.