4 Этап. Стратегическое и тактическое планирование эксперимента с объектом.

На данном этапе составляются планы проведения эксперимента, включающие условия проведения эксперимента; способ сбора и форму представления данных эксперимента; перечень факторов, параметров, показателей, значения которых необходимо зарегистрировать в хо-де проведения эксперимента, шкалы измерения и т.д. Планирование эксперимента призвано дать в итоге максимальный объем необходимой информации об объекте моделирования при минимальных материальных и временных затратах. Различают стратегическое и тактическое планирование эксперимента. При стратегическом планировании ставится задача построения оптимального (минимум затрат, максимум информации) плана эксперимента в целом. Тактическое планирование эксперимента преследует частные цели оптимальной реализации каждого конкретного эксперимента из множества необходимых, заданных при стратегическом планировании.

Итоги этапа: стратегии и планы эксперимента в широком смысле.

5 Этап. Экспериментирование с объектом.

В результате экспериментирования с объектом получают данные и знания об объекте исследования, необходимые для построения моделей и проверки их качества.

Эксперимент может быть натурным (проводится непосредственно с объектом) или машинным (проводится с моделью системы, реализованной в виде компьютерной программы). Машинные эксперименты ставятся, например, с имитационной моделью системы, как описано в примере 7.

6 Этап. Идентификация объекта.

На основе данных, полученных в результате экспериментирования с объектом, описывается структура модели, оцениваются параметры модели и/или реализуется проверка модели.

Итоги этапа: модель объекта.

7 Этап. Оценка адекватности модели, ее свойств, устойчивости, областей применения.

Выводы об адекватности модели делают на основе проверки соответствия поведения моделируемого и реального объекта; соответствия модели цели моделирования, среде. Один из вариантов оценки адекватности модели - сравнение экспериментальных (реально наблюдаемых) данных о поведении объекта и данных, полученных в результате расчета по модели. На данном этапе также осуществляется анализ свойств моделей; их особенностей; выявляются области применимости модели; устойчивости к изменению входных воздействий на объект (систему).

Итоги этапа: значения показателей качества модели в привязке к условиям и областям применения.

8 Этап. Решение задач моделирования, подведение итогов.

Реализуется моделирование; анализируются и интерпретируются полученные результаты по отношению к моделируемому объекту в терминах предметной области. Формулируются окончательные научные и практические выводы, рекомендации по практическому использованию результатов моделирования; составляется документация по модели для ее дальнейшего применения.

Итоги этапа: документально оформленные результаты моделирования, их анализ и интерпретация, научные и прикладные выводы.

На этапах экспериментирования с объектом, идентификации (построения модели), оценки ее адекватности широко используются программно-технические средства моделирования: например, составляются компьютерные программы, моделирующие работу системы; выполняются расчеты для оценки выходных характеристик системы; оцениваются параметры модели системы и т.п.

В ряде литературных источников [8,10-11] процесс моделирования (компьютерного моделирования) представляют упрощенными схемами (рисунок 21.2., 21.3.), подчеркивая роль компьютера в решении задач моделирования:

Рисунок 21.2. Общая схема процесса компьютерного математического моделирования (вариант 1)

Рисунок 21.3. Общая схема процесса компьютерного математического моделирования (вариант 2)

Приведенная на рисунке 21.1. схема технологического процесса моделирования системы является условной. В каждом конкретном случае некоторые ее этапы могут отсутствовать, могут быть переставлены местами, сама схема может иметь итерационные петли обратной связи и т.д.

← 21.2. Методы математического моделирования

21.4. Контрольные вопросы и задания