Государственная Академия Управления им. Серго Орджоникидзе

Кафедра "Экономической кибернетики"

Курсовой проект

по дисциплине :

“Математические основы информатики и моделирования”

Моделирование производственной системы

Выполнила:

Хан Н.

ММИОЭ II-2

Проверил:

Годин В.В.

Москва, 1997

Введение

С развитием системных исследований, с расширением экспериментальных методов изучения реальных явлений все большее внимание приобретают абстрактные методы, появляются новые научные дисциплины, автоматизируются элементы умственного труда. Важное значение при создании реальных систем имеют математические методы анализа и синтеза, целый ряд открытий базируется на чисто теоретических изысканиях. Однако было бы неправильно забывать о том, что основным критерием любой теории является практика, и даже сугубо математические, отвлеченные науки базируются в своей основе на фундаменте практических знаний.

Одновременно с развитием теоретических методов анализа и синтеза совершенствуются и методы экспериментального изучения реальных объектов, появляются новые средства исследования. Однако эксперимент был и остается одним из основных и существенных элементов познания. Подобие и моделирование позволяют по-новому описать реальный процесс и упростить экспериментальное его изучение. Совершенствуется и само понятие моделирования. Если раньше моделирование означало реальный физический эксперимент либо построение макета, имитирующего реальный процесс, то в настоящее время появились новые виды моделирования, в основе которых лежит постановка не только физических, но и математических экспериментов.

Познание реальной действительности является длительным и сложным процессом. Определение качества функционирования большой системы, выбор оптимальной структуры и алгоритмов поведения, построение системы в соответствии с поставленной перед ней целью - основная проблема при проектировании современных систем (в том числе и АСУ), поэтому моделирование можно рассматривать как один из методов, используемых при проектировании и исследовании больших систем.

Моделирование базируется на некоторой аналогии реального и мысленного эксперимента. Аналогия - основа для объяснения изучаемого явления, однако критерием истины может служить только практика, только опыт. Хотя современные научные гипотезы могут создаваться чисто теоретическим путем, но по сути базируются на широких практических знаниях. Для объяснения реальных процессов выдвигаются гипотезы, для подтверждения которых ставится эксперимент либо проводятся такие теоретические рассуждения, которые логически подтверждают их правильность (такой тип доказательства будет использован в данной работе). В широком смысле под экспериментом можно понимать некоторую процедуру организации и наблюдения каких-то явлений, которые осуществляются в условиях, близких к естественным, либо имитируют их.

Различают пассивный эксперимент, когда исследователь наблюдает протекающий процесс и активный, когда наблюдатель вмешивается и организует протекание процесса. В последнее время распространен активный эксперимент, поскольку именно на его основе удается выявить критические ситуации, получить наиболее интересные закономерности, обеспечить возможность повторения эксперимента в различных точках и т.д.

В основе любого вида моделирования лежит некоторая модель, имеющая соответствие, базирующееся на некотором общем качестве, которое характеризует реальный объект. Объективно реальный объект обладает некоторой формальной структурой, поэтому для модели характерно наличие некоторой структуры, соответствующее формальной структуре реального объекта, либо изучаемой основе этого объекта.

На основе выше сказанного будет построена и исследована модель системы управления производственным объектом.

ВЫБОР СХЕМЫ ОПИСАНИЯ МОДЕЛИ.

Для рассматриваемой проблемной ситуации необходимо выбрать ту схему формализации, которая соответствует особенностям рассматриваемого объекта и с помощью которой можно наиболее просто и точно описать модель. Основные вопросы , которые необходимо определить, это:

1. Шаг изменения времени в модели;

2. Есть ли в модели случайные величины и какие, как их учитывать.

Непрерывно - стохастические модели.

• Время непрерывно, т.е. явления, рассматриваемые в таких моделях, являются непрерывными процессами.

• Стохастический характер функционирования .

Попытаемся примерить данную схему формализованного описания.

Основной схемой формализованного описания систем, для которых характерны непрерывный характер изменения времени и наличие случайностей в поведении, служит аппарат систем массового обслуживания. То есть это план математических схем, разработанных для формализации процессов функционирования систем, которые являются процессами обслуживания.

В качестве процесса обслуживания могут быть представлены, например: потоки поставок продукции, поток деталей и комплектующих изделий на сборочном конвейере цеха и т.д. То есть непрерывный поток входных сигналов. В нашей же ситуации брать непрерывное время не имеет смысла, так как решение об объеме производства принимается каждый месяц. Можно, конечно же, сделать какие-то предположения о поставке сырья и т.п., но это совершенно меняет смысл задачи и цель задания.

Непрерывно - детерминированные модели.